We have developed a simulation code for the plasma current driven by the neutral beam in the large helical device (LHD). To compare the results between the experiment and the simulation, not only the beam-driven current, but also the other components, must be estimated. In this paper, we have integrated the codes that solve electromagnetic induction, neoclassical transport (DKES/PENTA), and the fast-ion distribution function (TASK3D-a and TASK/FP) to achieve Neutral beam current drive simulation. The code has been benchmarked against the analytical solution for the evolution of the plasma current. Then the code has been applied to actual LHD discharges. Although the trend and the absolute value of the simulated plasma current became similar to the measured one, the time constant of the current evolution disagreed. By considering the mutual induction between the plasma and the external coils, the simulated time constant of the plasma current evolution became closer to the experimental one.
我々は、大型ヘリカル装置(LHD)において中性粒子ビームによって駆動されるプラズマ電流のためのシミュレーションコードを開発した。実験とシミュレーションの結果を比較するためには、ビーム駆動電流だけでなく、他の成分も推定されなければならない。本論文では、電磁誘導、新古典輸送(DKES/PENTA)、および高速イオン分布関数(TASK3D-aおよびTASK/FP)を解くコードを統合し、中性粒子ビーム電流駆動シミュレーションを実現した。このコードは、プラズマ電流の時間発展に関する解析解に対してベンチマークされた。その後、このコードは実際のLHD放電に適用された。シミュレーションされたプラズマ電流の傾向と絶対値は測定値と類似したものの、電流時間発展の時定数は一致しなかった。プラズマと外部コイルの間の相互誘導を考慮することにより、シミュレーションされたプラズマ電流時間発展の時定数は実験値により近くなった。