The frequency spectral broadening of lower hybrid (LH) waves injected into tokamak plasmas is extensively analysed with reference mostly to experimental data from the ASDEX tokamak. The link between the magnitude of the pump spectral width and the degradation of the LH current drive efficiency (up to a factor of 2), pointed out in previous works, is explained. The experimental behaviour of LH power absorption is also well reproduced, even in situations when the access of the launched LH waves to the core plasma should be largely forbidden. Experiments are described that are aimed at determining whether parametric decay instabilities (PDIs) or scattering of LH waves by density fluctuations in the plasma edge are causes of the broadening of the LH pump frequency spectrum. Fluctuations emerge as the largely dominant process, while no signature of PDI processes is observed. Careful measurements of the density fluctuations in the ASDEX scrape-off layer plasma allow the analytical description given by Andrews and Perkins (1983) to be assumed as the appropriate model for LH scattering. Indeed, it supplies the correct magnitude for the frequency spectral width of the LH pump, and explains quantitatively, together with a ray tracing code, why the CD efficiency decreases with the broadening of the pump spectrum. It can also account for the observed LH power absorption coefficient
トカマクプラズマに入射する低域混成(LH)波の周波数スペクトル幅の広がりについて、主にASDEXトカマクからの実験データを参照しながら詳細に解析する。先行研究で指摘された、ポンプ波のスペクトル幅の大きさとLH電流駆動効率の低下(最大2倍)との関連性を説明する。LHパワーの吸収に関する実験的挙動も、入射LH波のコアプラズマへの到達が大幅に阻害されるべき状況においても、良好に再現される。LHポンプ波の周波数スペクトル幅の広がりの原因が、パラメトリック崩壊不安定性(PDI)か、あるいはプラズマ端部における密度揺らぎによる散乱かを判定することを目的とした実験について述べる。揺らぎが支配的な過程として浮上し、PDI過程の兆候は観測されない。ASDEXスクレイプオフ層プラズマにおける密度揺らぎの精密測定により、Andrews and Perkins(1983)による解析的記述がLH散乱の適切なモデルであると見なせる。実際、このモデルはLHポンプ波の周波数スペクトル幅の正しい大きさを与え、またレイトレーシングコードと併せて、ポンプ波スペクトルの広がりに伴って電流駆動効率がなぜ低下するかを定量的に説明する。さらに、観測されたLHパワー吸収係数も説明可能である。