Electron cyclotron current drive (ECCD) experiments have been conducted in the helical heliotron device, Heliotron J. A wide configuration scan shows that the electron cyclotron (EC) driven current is strongly dependent on the magnetic ripple structure where the EC power is deposited. As the EC power is deposited on the deeper ripple bottom, the EC current flowing in the Fisch–Boozer direction decreases, and the reversal of directly measured EC driven current is observed. Measurement results using electron cyclotron emission and soft-x ray spectrum diagnostics imply that high-energy electrons are generated for ripple top heating while they are suppressed for ripple bottom heating, indicating that the generation and confinement of trapped electrons have an important role on ECCD. For ripple top heating, the typical ECCD efficiency is estimated as γ = neIECR/PEC = 0.8 × 1017 A W−1 m−2 and , where ne is in 1020 m−3, IEC in A, R in m, PEC in W and Te in keV. The normalized ECCD efficiency is found to be independent of the absorbed EC power for both ripple top and bottom heating cases.
電子サイクロトロン電流駆動(ECCD)実験が、ヘリカル・ヘリオトロン装置であるHeliotron Jにおいて実施された。広範囲の配位スキャンにより、電子サイクロトロン(EC)駆動電流が、ECパワーが堆積される磁気リップル構造に強く依存することが示された。ECパワーがより深いリップル底部に堆積されると、フィッシュ–ボッツァー方向に流れるEC電流は減少し、直接測定されたEC駆動電流の反転が観測された。電子サイクロトロン放射および軟X線スペクトルの診断による測定結果は、リップル頂部加熱では高エネルギー電子が生成される一方、リップル底部加熱ではそれらが抑制されることを示唆しており、捕捉電子の生成と閉じ込めがECCDにおいて重要な役割を果たすことを示している。リップル頂部加熱の場合、典型的なECCD効率はγ = neIECR/PEC = 0.8 × 10^17 A W^−1 m^−2と評価され、ここでneは10^20 m^−3単位、IECはA単位、Rはm単位、PECはW単位、TeはkeV単位である。規格化されたECCD効率は、リップル頂部および底部の両方の加熱場合において、吸収されたECパワーに依存しないことが見出された。