In order to model the sheath rectification in a realistic geometry over the size of ion cyclotron resonant heating (ICRH) antennas, the self-consistent sheaths and waves for ICH (SSWICH) code couples self-consistently the RF wave propagation and the DC SOL biasing via nonlinear RF and DC sheath boundary conditions applied at plasma/wall interfaces. A first version of SSWICH had 2D (toroidal and radial) geometry, rectangular walls either normal or parallel to the confinement magnetic field B0 and only included the evanescent slow wave (SW) excited parasitically by the ICRH antenna. The main wave for plasma heating, the fast wave (FW) plays no role on the sheath excitation in this version. A new version of the code, 2D SSWICH-full wave, was developed based on the COMSOL software, to accommodate full RF field polarization and shaped walls tilted with respect to B0. SSWICH-full wave simulations have shown the mode conversion of FW into SW occurring at the sharp corners where the boundary shape varies rapidly. It has also evidenced 'far-field' sheath oscillations appearing at the shaped walls with a relatively long magnetic connection length to the antenna, that are only accessible to the propagating FW. Joint simulation, conducted by SSWICH-full wave within a multi-2D approach excited using the 3D wave coupling code (RAPLICASOL), has recovered the double-hump poloidal structure measured in the experimental temperature and potential maps when only the SW is modelled. The FW contribution on the potential poloidal structure seems to be affected by the 3D effects, which was ignored in the current stage. Finally, SSWICH-full wave simulation revealed the left–right asymmetry that has been observed extensively in the unbalanced strap feeding experiments, suggesting that the spatial proximity effects in RF sheath excitation, studied for SW only previously, is still important in the vicinity of the wave launcher under full wave polarizations.
イオンサイクロトロン共鳴加熱（ICRH）アンテナの現実的な形状におけるシース整流をモデル化するために、自己無撞着シース・波動コード（SSWICH）は、プラズマ・壁界面に適用される非線形RFおよびDCシース境界条件を介して、RF波動伝搬とDCシースを自己無撞着に結合する。SSWICHの初版は、2次元（トロイダル・ポロイダル）形状、閉じ込め磁場B0に垂直または平行な矩形壁を有し、ICRHアンテナによって寄生励起されるエバネッセント遅波（SW）のみを考慮していた。プラズマ加熱の主波である速波（FW）は、このバージョンではシース励起に寄与しなかった。コードの新バージョンである2D SSWICH-full waveは、COMSOLソフトウェアに基づいて開発され、完全なRF偏波と、B0に対して傾斜した成形壁を扱うことができる。SSWICH-full waveシミュレーションにより、境界形状が急峻に変化する鋭い角部でFWからSWへのモード変換が生じることが示された。また、アンテナへの磁力線接続長が比較的長い成形壁において、伝搬するFWのみが到達可能な領域で「遠方場」シース振動が現れることも明らかになった。3次元波動結合コード（RAPLICASOL）を用いたマルチ2次元アプローチ内で実施されたSSWICH-full waveによる統合シミュレーションは、SWのみをモデル化した場合に、実験で測定された温度および電位マップにおける二峰性ポロイダル構造を再現した。電位のポロイダル構造に対するFWの寄与は、現段階では無視されていた3次元効果の影響を受けると思われる。最後に、SSWICH-full waveシミュレーションは、不平衡ストラップ給電実験で広く観測された左右非対称性を明らかにし、SWのみを対象とした先行研究で示されたRFシース励起における空間的近接効果が、完全な波動偏波下でも波動ランチャー近傍で依然として重要であることを示唆している。