Recent studies have shown that helicon waves may be an attractive option for driving an efficient off-axis current drive in order to supplement bootstrap current for steady state operation in fusion reactors. Based on the China fusion engineering test reactor parameters, the helicon wave trajectories, profiles of driven current and current driven efficiency are calculated with the ray-tracing code GENRAY. Both the peak position and the peak value of driven current profiles are dependent on the wave frequency. In the frequency range of 1.6 GHz–2.0 GHz, the peak value increases with the increase of frequency, and the peak position has a slight change (concentrate around ρ= 0.75). High electron temperature and low electron density seem to be favorable for the helicon wave absorption. A driving current of I/P > 70 kA MW−1 at the off-axis position of ρ < 0.7 can be obtained with the electron temperature at the plasma center, Te(0) < 25.4 keV and the electron density at the plasma center, ne(0) ∼ 0.7 × 7.8 × 1019m−3–0.8 × 7.8 × 1019m−3. The current drive efficiency decreases with the increase of the electron density. Peak positon of the driven current profile is insensitive to the parallel refractive index n∥. It is found that the poloidal launch angle has some effect on the peak positon and its value.
近年の研究により、ヘリコン波は、核融合炉における定常運転のためのブートストラップ電流を補完する、効率的なオフアクシス電流駆動の魅力的な選択肢となり得ることが示されている。中国核融合工学試験炉のパラメータに基づき、ヘリコン波の軌道、駆動電流の分布、および電流駆動効率を、レイトレーシングコードGENRAYを用いて計算した。駆動電流分布のピーク位置とピーク値はともに波動周波数に依存する。周波数1.6 GHz~2.0 GHzの範囲では、ピーク値は周波数の増加とともに増大し、ピーク位置はわずかに変化する(ρ=0.75付近に集中)。高温電子および低電子密度はヘリコン波の吸収に有利であると思われる。プラズマ中心の電子温度Te(0)<25.4 keV、プラズマ中心の電子密度ne(0)∼0.7×10¹⁹m⁻³~0.8×10¹⁹m⁻³の条件下で、ρ<0.7のオフアクシス位置においてI/P>70 kA MW⁻¹の駆動電流が得られる。電流駆動効率は電子密度の増加とともに低下する。駆動電流分布のピーク位置は平行屈折率n∥に対して鈍感である。ポロイダル入射角がピーク位置およびその値にいくらかの影響を与えることが見出された。