Studies of edge plasma and impurity transport with the toroidally and poloidally localized liquid lithium limiter (LLL) on EAST have been performed by the three-dimensional (3D) edge transport code EMC3-EIRENE. The transport behavior of the Li1+ and Li2+ ions shows a non-axisymmetric distribution in the toroidal direction while an axisymmetric distribution is obtained for the Li3+ ions. The spatial structure of the charge state and excitation radiation patterns of lithium impurity can be understood by using field line tracing, which shows that the Li ions with different charge states exhibit different parallel transport behaviors. The 3D line-integrated LiII emission pattern simulated by EMC3-EIRENE shows a reasonable qualitative agreement with the experiment results measured by the CCD camera system on EAST. An unresolved issue in the LLL experiment is that the species emitting the strong visible spectrum observed around the edge plasma region cannot be distinguished by the current experimental diagnostics on EAST. The detailed numerical analysis of the carbon and deuterium emissions has been carried out to resolve this issue. The simulated deuterium emission pattern shows the same qualitative behavior as the experimental observation at the lower divertor region. The strong radiation experimentally observed at the upper divertor region is perhaps due to the mixing of the lithium and deuterium emissions.
EASTにおけるトロイダル方向およびポロイダル方向に局在化した液体リチウムリミター(LLL)を用いた周辺プラズマおよび不純物輸送の研究が、3次元周辺輸送コードEMC3-EIRENEによって実施された。Li1+およびLi2+イオンの輸送挙動は、トロイダル方向に非軸対称な分布を示す一方、Li3+イオンについては軸対称な分布が得られた。リチウム不純物の電荷状態および励起放射パターンの空間構造は、磁力線追跡を用いることで理解することができ、異なる電荷状態のLiイオンは異なる平行輸送挙動を示すことが明らかになった。EMC3-EIRENEによってシミュレーションされた3次元線積分LiII発光パターンは、EASTのCCDカメラシステムによって測定された実験結果と定性的に良好な一致を示した。LLL実験における未解決の問題は、周辺プラズマ領域の周辺で観測される強い可視スペクトルを発する種が、EASTの現在の実験診断では識別できないことである。この問題を解決するために、炭素および重水素発光の詳細な数値解析が実施された。シミュレーションされた重水素発光パターンは、下部ダイバータ領域における実験観測と定性的に同じ挙動を示した。上部ダイバータ領域で実験的に観測された強い放射は、リチウムと重水素の発光の混合によるものと考えられる。