Non-inductive plasma current start-up experiments were performed using the lower hybrid wave (LHW) on the TST-2 spherical tokamak. The density limit, observed in previous experiments using the outboard-launch antenna, disappeared after changing the plasma condition in the scrape-off layer, and the plasma current reached about 20 kA. In order to improve the LHW power deposition in the plasma core through an up-shift of the parallel wavenumber during the first pass through the plasma, a new top-launch antenna was designed, fabricated and installed. The plasma current ramp-up to 12 kA was achieved using the top-launch antenna alone in a preliminary experiment. Ray-tracing calculations using the measured plasma parameters showed a large up-shift during the first pass, satisfying the strong electron Landau damping condition in the plasma core.
TST-2球状トカマクにおいて、低域混成波(LHW)を用いた非誘導プラズマ電流立ち上げ実験を実施した。外側入射アンテナを用いた従来実験で観測されていた密度限界は、スクレイプオフ層のプラズマ条件を変更した後、消失し、プラズマ電流は約20 kAに達した。プラズマの第一通過時における平行波数アップシフトによるプラズマ中心部でのLHWパワー吸収を改善するため、新しい上部入射アンテナを設計・製作し、設置した。予備実験において、上部入射アンテナのみを用いて12 kAへのプラズマ電流立ち上げを達成した。測定されたプラズマパラメータを用いた光線追跡計算により、第一通過時に大きなアップシフトが生じ、プラズマ中心部で強い電子ランダウ減衰条件を満たすことが示された。