Utilization of electron cyclotron radiofrequency sources for current drive and thestabilization of neoclassical tearing modes (NTMs) in next step devices rests on the current density and current drive efficiency attainable. Optimization is reported of electron cyclotron driven current density and current drive efficiency with respect to source frequency as well as toroidal and poloidal launch angles for two launcher positions: an `upper port' position above the midplane and a `midplane' position at the heightof the magnetic axis. The plasma parameters were chosen to be representative of the next step towardsa fusion reactor (B = 5.3 T, ⟨ ne⟩ = 1.0 × 1020m-3, R = 6.2 m). Themodelling is performed with the TORAY code, launching a cone of electron cyclotron rays to account for a finite angular spectrum of injected waves. Current drive at each location is obtained with the Cohen linear model, which includes the effects of toroidal trapping, relativity and wave polarization. For the two launch locations, optimized central current drive efficiency is approximately equal. At plasma radius ρ = 0.835a for stabilization of the q = 2 NTM, the current density is 2.3 times greater and the integrated efficiency is 1.5 times greater for upper port launch relative to midplane launch. A broader range of frequencies for good current drive efficiency is obtained for upper port launch, and this will be reflected by a broader range of operating magnetic field at fixed electron cyclotron source frequency. Twenty megawatts of electron cyclotron power satisfy the criteria forcontrol of NTMs.
次世代装置における電流駆動および新古典的ティアリングモード(NTMs)の安定化のための電子サイクロトロン高周波源の利用は、達成可能な電流密度と電流駆動効率に依存する。電子サイクロトロン駆動電流密度と電流駆動効率の、ソース周波数ならびにトロイダルおよびポロイダル入射角に関する最適化が、2つの入射器位置、すなわち中間面より上方の「アッパーポート」位置と磁気軸の高さの「中間面」位置について報告される。プラズマパラメータは、核融合炉に向けた次段階を代表するように選ばれた(B = 5.3 T、⟨ ne⟩ = 1.0 × 1020m-3、R = 6.2 m)。モデリングはTORAYコードを用いて行われ、入射波の有限な角度スペクトルを考慮するために電子サイクロトロン光線の円錐を入射する。各位置での電流駆動は、トロイダル捕捉、相対論効果、および波の偏極の効果を含むCohen線形モデルを用いて得られる。2つの入射位置について、最適化された中心電流駆動効率はほぼ等しい。q = 2 NTMの安定化のためのプラズマ半径ρ = 0.835aにおいて、中間面入射に対するアッパーポート入射では、電流密度は2.3倍大きく、積分効率は1.5倍大きい。アッパーポート入射では、良好な電流駆動効率が得られる周波数のより広い範囲が得られ、これは固定された電子サイクロトロンソース周波数における動作磁場のより広い範囲に反映される。20メガワットの電子サイクロトロン出力は、NTMの制御のための基準を満たす。