A linear model of synergetic current drive (SCD) with lower-hybrid wave (LHW) and electron cyclotron wave (ECW) is developed to quickly calculate the quantitative SCD efficiency and reveal the conditions for the occurrence of the synergy effect. In this model, the response function dominated by collisions in the presence of LHW is derived from the adjoint equations by using perturbation and Green-function techniques, where the relativistic and trapping effects are considered. The SCD results compared to LinLiu’s ECW current drive (ECCD) efficiency show two features of the synergy effect, one is that it is inclined to occur at smaller with the fixed ECW parallel refractive index , and the other is that the threshold values of y, at which the synergy effect becomes sufficiently significant, shifts towards higher values with a decreasing ; the SCD results without the trapping effect and the response function without relativistic effect have been provided. The quasilinear simulation on ECCD and SCD efficiency with a two-dimensional Fokker–Planck code is consistent with the results of the linear model in trends. Given considerable parameters improvement nowadays, the SCD efficiencies with parameters of current mainstream reactors are calculated in this work. We provide the current profile of ECCD and SCD by combining with GENRAY, showing the potential application of integrating SCD into ray-tracing code. Criteria for the occurrence and the sufficient significance of the synergy effect are suggested, which indicate that the synergy effect is dependent on the power factor that quantifies the degree of the overlap of the two waves’ quasilinear domains, the LHW power, and synergy electrons.
LHW と ECW を用いた相乗的電流駆動（SCD）の線形モデルを開発し、定量的な SCD 効率を迅速に計算するとともに、相乗効果が発生する条件を明らかにする。このモデルでは、摂動およびグリーン関数法を用いて随伴方程式から、LHW の存在下で衝突が支配的な応答関数を導出する。ここで相対論効果および捕捉効果が考慮される。LinLiu の ECW 電流駆動（ECCD）効率と比較した SCD 結果は、相乗効果の二つの特徴を示す。一つは、固定された ECW 平行屈折率 の下で、より小さい において発生しやすいことであり、もう一つは、相乗効果が十分に有意になる y の閾値が、減少する とともに高い値へシフトすることである。捕捉効果を含まない SCD 結果と、相対論効果を含まない応答関数も示した。二次元フォッカー–プランクコードによる ECCD および SCD 効率の準線形シミュレーションは、線形モデルの結果と傾向が一致する。近年のパラメータの大幅な改善を考慮し、本稿では現在の主流炉のパラメータを用いた SCD 効率を計算する。GENRAY と組み合わせることにより ECCD および SCD の電流プロファイルを提供し、SCD を光線追跡コードに統合する潜在的な応用を示す。相乗効果の発生および十分な有意性のための基準を提案する。これは、相乗効果が、二つの波の準線形領域の重なりの程度を定量化するパワー因子、LHW パワー、および相乗効果電子に依存することを示している。