In the Large Helical Device (LHD), evident electron Bernstein wave (EBW) heating was successfully performed. The experiment was carried out using the electron cyclotron heating (ECH) system that was upgraded by installation of high-power, long-pulse 77 GHz gyrotrons. The EBW heating was achieved by a mode conversion from injected EC wave to EBW, by the so-called slow-XB technique where an X-mode wave is injected to the plasma from the high magnetic field side. The specific magnetic configuration of LHD provides a good opportunity to realize the slow-XB technique, which is generally difficult for tokamaks. With the slow-XB technique, increases in kinetically evaluated electron energy Wpe and electron temperature Te were observed in overdense plasmas. An electron heating in the so-called super dense core plasma in LHD, which is characterized with an internal diffusion barrier and a steep density gradient at the plasma core, was successfully demonstrated in the plasma core region where the central electron density ne0 of 17 × 1019 m−3 was about 1.2 times higher, at the beginning of the EC-wave injection, than the left-hand cut-off density of applied 77 GHz EC waves.
大型ヘリカル装置(LHD)において、明瞭な電子バーンスタイン波(EBW)加熱が成功裏に実施された。実験は、高出力・長パルスの77 GHzジャイロトロンの設置によりアップグレードされた電子サイクロトロン加熱(ECH)システムを用いて行われた。EBW加熱は、入射EC波からEBWへのモード変換により達成され、いわゆるスローXB法によって、Xモード波が高磁場側からプラズマに入射された。LHDの特異な磁場配位は、トカマクでは一般に困難であるスローXB法を実現する良い機会を提供する。スローXB法により、過密プラズマにおいて運動論的に評価された電子エネルギーWpeと電子温度Teの上昇が観測された。LHDにおけるいわゆる超高密度コアプラズマ(内部拡散障壁とプラズマコアでの急峻な密度勾配を特徴とする)における電子加熱は、EC波入射開始時において、中心電子密度ne0が17×10^19 m−3であり、印加された77 GHz EC波の左回りカットオフ密度の約1.2倍であったプラズマコア領域で、成功裏に実証された。