A model is described which scales electron cyclotron heating (ECH) profiles derived from ray tracing over a range of plasma beta. The model includes terms that incorporate the magnetic geometry and the local dependence on density and temperature. With this model, a heating profile generated from ray tracing is calculated once for a given magnetic field and used to predict new heating profiles for arbitrary beta without any need for further ray tracing. One immediate application is the use of the predicted profiles as input to time dependent transport codes so that the contribution of the heating term can be updated as often as desired, with essentially no computational cost. The present level of sophistication permits realistic prediction of heating profiles (agreement of 20% between the integrated power predicted from ray tracing and the scaling model) over several orders of magnitude in plasma beta. Since temperature and density dependence is incorporated in the model, sensitivity to different profile shapes can also be predicted. This model is applied to the laborious calculation of the rays that scatter from the vacuum chamber walls of the Advanced Toroidal Facility (ATF) device. The calculations are done for the second harmonic extraordinary mode, but the model is immediately applicable to other heating scenarios, such as the fundamental ordinary mode. Also presented is a method for calculating the effect of multiple wall reflections which removes the need for complicated and expensive calculations to trace the rays through numerous reflections.
プラズマベータの範囲にわたって、レイトレーシングから導出された電子サイクロトロン加熱（ECH）プロファイルをスケーリングするモデルについて述べる。このモデルには、磁気幾何学的形状と、密度および温度への局所的依存性を組み込む項が含まれる。このモデルを用いると、レイトレーシングから生成された加熱プロファイルが、与えられた磁場に対して一度計算され、その後のレイトレーシングを一切必要とせずに、任意のベータに対する新しい加熱プロファイルを予測するために使用される。直ちに応用できる一例としては、予測されたプロファイルを輸送コードへの入力として使用し、加熱項の寄与を、実質的に計算コストをかけずに、望む頻度で更新できることが挙げられる。現在の精緻化のレベルでは、プラズマベータの数桁にわたって、加熱プロファイルの現実的な予測（レイトレーシングとスケーリングモデルからの積分パワーの間で20%の一致）が可能である。温度と密度の依存性がモデルに組み込まれているため、異なるプロファイル形状に対する感度も予測できる。このモデルは、Advanced Toroidal Facility（ATF）装置の真空容器壁から散乱する光線の、労力を要する計算に適用される。計算は第二高調波異常モードに対して行われるが、このモデルは、基本常光モードなどの他の加熱シナリオにも直ちに適用可能である。また、多数の反射を通して光線を追跡するための複雑で高コストな計算の必要性を排除する、複数回の壁反射の効果を計算する方法も提示される。