The current drive by HF waves in a tokamak with longitudinal electric field is studied on the basis of the two-dimensional kinetic equation for electrons. Analytical formulas for current and current drive efficiency are obtained for a low level of absorbed power. Numerical methods are used to solve the kinetic equation at high HF power level. It is shown that the dependence of the efficiency on the effective charge of the plasma changes with increasing power absorption. The existence of trapped particles reduces current drive efficiency. An analysis of the calculation results leads to simple approximate expressions for current and efficiency, convenient for comparisons with the experiments.
縦電場を有するトカマクにおけるHF波による電流駆動を、電子の2次元運動論的方程式に基づいて研究した。吸収パワーが低い場合の電流および電流駆動効率の解析式を得た。高HFパワーでは、運動論的方程式を解くために数値的手法を用いた。プラズマの実効電荷に対する効率の依存性が、パワー吸収の増加とともに変化することを示した。捕捉粒子の存在は電流駆動効率を低下させる。計算結果の解析により、実験との比較に便利な電流と効率の簡単な近似式が得られた。