Presence of a large population of fast particles may qualitatively modify the tokamak equilibrium from the one that can be described by standard magneto-hydrodynamics (MHD). The kinetic modification of the MHD equilibrium was studied for a lower-hybrid (LH) wave driven plasma on the TST-2 spherical tokamak. The analysis was performed using an equilibrium reconstruction method based on an extended MHD model that considers a two-component plasma of bulk MHD fluid and kinetic fast electrons. Scrape-off-layer current appeared naturally in the extended MHD analysis because of the finite electron orbit excursion from the flux surfaces. This reduced the bulk pressure contribution to the toroidal current substantially. The resulting poloidal flux profile was more consistent with that inferred from the Thomson scattering measurement.
高エネルギー粒子の大集団の存在は、標準的な磁気流体力学（MHD）で記述できるトカマク平衡を質的に変化させ得る。MHD平衡の運動論的修正について、TST-2球状トカマクにおける低ハイブリッド（LH）波駆動プラズマを対象に研究を行った。解析は、バルクMHD流体と運動論的高速電子の2成分プラズマを考慮した拡張MHDモデルに基づく平衡再構成法を用いて実施した。スクレイプオフ層電流は、磁気面からの有限な電子軌道偏移により、拡張MHD解析において自然に現れた。これにより、トロイダル電流に対するバルク圧力の寄与が大幅に低減した。得られたポロイダル磁束分布は、トムソン散乱計測から推定されたものとより良く一致した。