In this paper, we analyze the results of neutral-beam current drive (NBCD) experiments performed in the TJ-II stellarator with the aim of validating the theoretical predictions. Both parallel and anti-parallel injection with respect to the magnetic field were explored using co (NBI1) and counter (NBI2) beams at different injected beam power and plasma densities. The fast-ion current driven by both beams was simulated with the Monte Carlo code ASCOT and the electron response to the fast-ion current was calculated analytically using a model valid for an arbitrary magnetic configuration and a low collisionality plasma. Despite the uncertainties associated to the determination of experimental inputs, the model reproduces with rather good agreement the toroidal current measured in NBI2 plasmas. However, the current driven by NBI1 is less than half the predicted one. Possible reasons for this discrepancy are discussed. Among the probable causes, yet to be studied, the most likely is the increased presence of lithium in the plasma when NBI1 is injected, this being the result of its irregular deposition during wall conditioning.
本論文では、理論予測を検証することを目的として、TJ-IIステラレーターで実施された中性粒子ビーム電流駆動(NBCD)実験の結果を解析する。磁場に対して平行および反平行の入射は、異なる入射ビーム出力とプラズマ密度において、コ(NBI1)およびカウンター(NBI2)ビームを用いて調査された。両ビームによって駆動される高速イオン電流は、モンテカルロコードASCOTを用いてシミュレーションされ、高速イオン電流に対する電子応答は、任意の磁場配位と低衝突性プラズマに対して有効なモデルを用いて解析的に計算された。実験入力の決定に伴う不確かさにもかかわらず、モデルはNBI2プラズマで測定されたトロイダル電流をかなり良好な一致で再現する。しかしながら、NBI1によって駆動される電流は、予測値の半分未満である。この不一致の考えられる理由について議論する。まだ研究されるべき可能性のある原因の中で、最も可能性が高いのは、NBI1入射時にプラズマ中のリチウムの存在が増加することであり、これは壁調整中のその不規則な堆積の結果である。