Numerical simulation of electron cyclotron current drive in magnetic islands of neo-classical tearing mode

新古典ティアリングモードによる磁気島内での電子サイクロトロン電流駆動の数値シミュレーション

濱松 清隆; 滝塚 知典; 林 伸彦; 小関 隆久

Hamamatsu, Kiyotaka; Takizuka, Tomonori; Hayashi, Nobuhiko; Ozeki, Takahisa

新古典ティアリングモード(NTM)による磁気島内での電子サイクロトン電流駆動(ECCD)の数値シミュレーションを行った。EC波の共鳴領域が磁気島のO点近傍に局在すると仮定し、電子のドリフト軌道を追跡するとともに、クーロン衝突とEC波による電子速度の変化をモンテカルロ法で模擬した。その結果、(1)駆動電流はEC波共鳴領域を含むヘリカル磁束内部に強く閉じ込められ、「Snake」状の3次元空間構造を形成すること,(2)電流駆動効率は磁気島のない軸対称磁場の場合に比べて、1.5倍以上改善されること(10MW入射の場合),(3)EC波のパワーを増加させることにより、駆動電流の空間分布はO点近傍に尖塔化が強くなること、すなわち、電流密度の上昇率は電流駆動効率の上昇率を上回ること、がわかった。NTMの安定化はO点近傍に駆動する電流密度が鍵と考えられているため、従来の磁気島のない場合でのECCD解析より、磁気島内でのECCD解析はNTM安定化に必要なECパワーを低減することがわかった。

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