Spontaneous toroidal flows driven by radial electric fields and ion temperature gradients are studied in the Large Helical Device (LHD). The positive radial electric field drives spontaneous flow in the counter-direction at the plasma edge and in the co-direction near the magnetic axis. The difference in the direction of the spontaneous flow between the core and the edge is considered to be due to the difference in the ratio of the helical ripple to the toroidal ripple. It is clearly observed that the ion temperature gradient causes a spontaneous toroidal flow and is expected to be one of the dominant components of the toroidal flows in the high ion temperature discharges in the LHD.
大型ヘリカル装置(LHD)において、動径電場とイオン温度勾配によって駆動される自発トロイダル流を研究した。正の動径電場は、プラズマ端部では反方向の自発流を駆動し、磁気軸近傍では同方向の自発流を駆動する。コアと端部における自発流の方向の違いは、ヘリカル・リップルとトロイダル・リップルの比の違いによるものと考えられる。イオン温度勾配が自発トロイダル流を引き起こすことが明確に観測され、LHDの高イオン温度放電におけるトロイダル流の主要な成分の一つであると予想される。