In this work, we have compared different linear methods to estimate the electron Bernstein current drive (EBCD). The expressions for the current drive efficiency have been plugged into the ray tracing code TRUBA, which was used in previous works for electron Bernstein wave (EBW) heating studies in the TJ-II stellarator. This device is taken here as an example for this comparison.The driven current is calculated for different densities and temperatures, as well as launching directions of the heating beam, which is a critical issue in the O–X–B mode conversion scenario considered in TJ-II. The range of applicability of each model is discussed. The influence of the Ohkawa, relativistic and frictional trapping effects on the total current generated is studied by comparing the results obtained by pairs of models that include and neglect those effects. The Ohkawa effect has resulted in being the least important. Although the relativistic effects are not negligible, the main disagreement between the results arises from including or not momentum conservation and neglecting frictional trapping effects. The total EBCD current drive efficiency calculated is in all cases greater than the experimental ECCD one, previously measured in TJ-II. The results presented in this work are the guideline for future experiments in this device.
本研究では、電子バーンスタイン電流駆動（EBCD）を推定するための異なる線形手法を比較した。電流駆動効率の式を、先行研究でTJ-IIステラレータにおける電子バーンスタイン波（EBW）加熱研究に使用された光線追跡コードTRUBAに組み込んだ。本装置は、この比較の例としてここで取り上げられる。駆動電流は、異なる密度と温度、ならびに加熱ビームの入射方向について計算された。入射方向は、ここで検討するTJ-IIにおけるO-X-Bモード変換シナリオにおいて重要な問題である。各モデルの適用範囲について議論する。オオカワ効果、相対論的効果、および摩擦捕捉効果が生成される全電流に及ぼす影響は、これらの効果を含むモデルと含まないモデルのペアを比較することによって調べられた。オオカワ効果は最も重要でないことが判明した。相対論的効果は無視できないものの、結果間の主な不一致は、運動量保存の考慮の有無と摩擦捕捉効果の無視に起因する。計算されたEBCDの総電流駆動効率は、すべての場合において、以前にTJ-IIで測定された実験的ECCDのそれよりも大きかった。本研究で得られた結果は、この装置における将来の実験のための指針となる。