The enhancement of reactivity that can be gained from using auxiliary heating methods which transfer the power to fuel ions is investigated by using a transport code (JETTO) equipped with an RF package that computes the ion tails created by minority fundamental ion-cyclotron heating. The feasibility of ion-cyclotron heating scenarios is briefly examined from the point of view of absorption efficiency, power distribution among species and parasitic alpha -particle absorption. The main body of the work consists of the analysis of transport simulations of auxiliary heated plasmas. Methods resting on electron and ion heating are compared under three different confinement assumptions. In each case, the importance of RF-induced tail effects is also investigated. The differences between the electron and ion heating schemes are explained on the basis of a simple O-D power balance which summarizes the essential features of the JETTO simulations. It is concluded that significant benefit can be obtained from using ion heating methods in the case of reactors operating at moderate fusion Q's (10-40) and even more if the Q is lower. The relative inefficiency of electron heating results from the competition between electron transport losses and equipartition in the electron power channel.
輸送コード(JETTO)にRFパッケージを組み込み、少数種の基本イオンサイクロトロン加熱によって生成されるイオンテールを計算し、補助加熱法によってパワーを燃料イオンに伝達することで得られる反応性の向上を調査する。イオンサイクロトロン加熱シナリオの実現可能性を、吸収効率、種間のパワー分布、および寄生アルファ粒子吸収の観点から簡潔に検討する。本研究の主部は、補助加熱プラズマの輸送シミュレーションの解析で構成される。電子加熱とイオン加熱に基づく手法を、3つの異なる閉じ込め仮定の下で比較する。各場合において、RF誘起テール効果の重要性も調査する。電子加熱とイオン加熱のスキームの違いは、JETTOシミュレーションの本質的な特徴を要約した単純なO-Dパワーバランスに基づいて説明される。中程度の核融合Q値(10-40)で運転される炉の場合、イオン加熱法を用いることで有意な利点が得られ、Qがさらに低い場合はその利点がさらに大きくなると結論付けられる。電子加熱の相対的非効率性は、電子パワーチャネルにおける電子輸送損失と等分配の間の競合に起因する。