Study on current drive capability of lower hybrid waves and neutral beam in an ITER steady state scenario

ITER定常運転シナリオにおける低域混成波と中性粒子ビーム入射を使った電流駆動性能に関する研究

及川 聡洋; 嶋田 道也; Polevoi, A. R.*; 内藤 磨; Bonoli, P. T.*; 林 伸彦; Kessel, C. E.*; 小関 隆久

Oikawa, Toshihiro; Shimada, Michiya; Polevoi, A. R.*; Naito, Osamu; Bonoli, P. T.*; Hayashi, Nobuhiko; Kessel, C. E.*; Ozeki, Takahisa

ITER定常運転シナリオにおける低域混成波(LH)による電流駆動性能を相対論的1次元フォッカープランクコードとトロイダル光線追跡コードを用いて評価した。現在のLHランチャー設計では電流駆動効率1.810AWmを実現し、LH駆動電流分布は周辺分布となり負磁気シア配位の形成に有利である。LHパワースペクトルのさらなる最適化についても検討した。また、中性粒子電流駆動(NBCD)について異なる計算手法を採る理論コードを使って検討した。バウンス平均したフォッカープランク方程式に基づくNBCD理論コードはトロイダル系での粒子の軌道効果を含むので、粒子軌道追跡モンテカルロコードによる結果と良い一致を示した。

The current drive capability of lower hybrid waves is assessed for an ITER steady state scenario using a relativistic, one-dimensional Fokker-Planck code and a toroidal ray tracing code. The present LH launcher design provides a current drive efficiency of 1.810AWm and an off-axis profile of the driven current that is fovarable for a reversed magnetic shear configuration. Possible optimizations in the LH power spectrum are investigated. Neutral beam current drive (NBCD) is investigated with theoretical codes employing different approaches. An NBCD code employing the bounce-averaged Fokker-Planck equation to include orbit effects in a toroidal system shows a good agreement with an orbit following Monte-Carlo code.