In the Heliotron E device, a non-axisymmetric helical system, ICRF heating experiments were carried out for the first time, using fast-mode and slow-mode waves. In the fast-wave heating experiment, ICRF power of up to 550 kW was emitted during 15 ms by four antenna loops. Effective heating of a current-less ECRH-produced target plasma was observed over a wide density range. The plasma loading resistance of an antenna loop reached about 5 Ω. This is a value comparable with that of tokamak experiments. The increments of ion and electron temperatures by fast-wave heating were about 200–230 eV at an electron density of about 3 × 1019m−3. Minority heating and pure second-harmonic heating have almost the same efficiency ((1–2) × 1019eV·m−3·kW−1) during the short RF pulse used (t ≤ 15 ms). The energy transfer rate from the waves to ions and electrons could be explained by mode conversion. The signals of toroidal eigen-modes were experimentally observed and radial mode numbers could be determined using a simple model. In the slow-wave heating experiment, the upper density limit of effective heating appeared to be in qualitative agreement with wave theory.
ヘリオトロンE装置(非軸対称ヘリカルシステム)において、高速波および低速波を用いたICRF加熱実験が初めて実施された。高速波加熱実験では、4つのアンテナループにより最大550 kWのICRFパワーが15 ms間放出された。無電流ECRH生成ターゲットプラズマの効果的な加熱が、広い密度範囲にわたって観測された。アンテナループのプラズマ負荷抵抗は約5 Ωに達した。この値はトカマク実験における値と同等である。高速波加熱によるイオン温度および電子温度の上昇は、電子密度約3×10^19 m^-3において約200〜230 eVであった。マイノリティ加熱と純第2高調波加熱はほぼ同じ効率を示した((1〜2)×10^19 m^-3・eV・m^-3・kW^-1)。波からイオンおよび電子へのエネルギー伝達率は、モード変換によって説明できた。トロイダル固有モードの信号が実験的に観測され、単純なモデルを用いて動径モード数を決定できた。低速波加熱実験では、効果的な加熱の上限密度が波動理論と定性的に一致することが示された。