Current drive by lower hybrid waves (LHCD) is the most effective method to sustain the plasma current, but it is feasible only at the plasma density not exceeding some density limit nDL. In the present work the main attention is paid to the investigation of this effect on the FT-2 (R = 0.55 m, a = 0.08 m, BT ⩽ 3 T, Ipl = 19–40 kA, f0 = 920 MHz) tokamak. The dependence of LHCD efficiency on isotopic plasma content (hydrogen/deuterium) is studied. Characteristic features of such an experiment are a strong influence of the isotope plasma composition on the LH resonance density nLH. For hydrogen plasma nLH ≈ 3.5 × 1019 m−3, while for deuterium plasma nLH ≈ 2 × 1020 m−3. The suppression of the LHCD and beginning of the interaction of LH waves with ions are determined by the hydrogen/deuterium plasma density rise. In the hot hydrogen plasma (Te(r = 0 cm) ≈ 700 eV) the density limit nDL of LHCD is approximately equal to the resonance value nLH ≈ nLC, where nLC is the point of linear conversion. In the hot deuterium plasma one could expect an increase of nDL because of a much higher value of nLH ⩾ nLC ≈ 1020 m−3. However it appeared that the observed density limit for LHCD generation nDL ≈ (3.5–4) × 1019 m−3 is not determined by nLH. The role of parametric instabilities in CD switch-off is considered in both cases. The cooling of the plasma column and density rise could lead to a reduction of the threshold for the parametric decay of f0 and result in early suppression of LHCD. In both cases the LHCD was inversely proportional to the density, which corresponds to the theoretical predictions. In order to analyse the experimentally observed LHCD efficiency the GRILL3D and FRTC codes have been used.
低混合同軸波による電流駆動（LHCD）はプラズマ電流を維持する最も効果的な方法であるが、それはある密度限界nDLを超えないプラズマ密度においてのみ実現可能である。本研究では、FT-2（R = 0.55 m、a = 0.08 m、BT ⩽ 3 T、Ipl = 19–40 kA、f0 = 920 MHz）トカマクにおけるこの効果の調査に主な注意が払われている。LHCD効率の同位体プラズマ組成（水素／重水素）への依存性が研究されている。このような実験の特徴的な特性は、同位体プラズマ組成がLH共鳴密度nLHに強く影響することである。水素プラズマではnLH ≈ 3.5 × 10¹⁹ m⁻³である一方、重水素プラズマではnLH ≈ 2 × 10²⁰ m⁻³である。LHCDの抑制とLH波とイオンとの相互作用の開始は、水素／重水素プラズマ密度の上昇によって決定される。高温水素プラズマ（Te(r = 0 cm) ≈ 700 eV）では、LHCDの密度限界nDLは共鳴値nLH ≈ nLCにほぼ等しく、ここでnLCは線形変換の点である。高温重水素プラズマでは、nLH ⩾ nLC ≈ 10²⁰ m⁻³の値がはるかに高いため、nDLの増加が期待され得る。しかしながら、観測されたLHCD生成の密度限界nDL ≈ (3.5–4) × 10¹⁹ m⁻³はnLHによって決定されないことが判明した。パラメトリック不安定性のCDスイッチオフにおける役割が両方の場合について考察されている。プラズマ柱の冷却と密度上昇は、f0のパラメトリック崩壊の閾値の低下をもたらし得て、LHCDの早期抑制をもたらす可能性がある。両方の場合において、LHCDは密度に反比例し、これは理論的予測に対応する。実験的に観測されたLHCD効率を解析するために、GRILL3DおよびFRTCコードが使用されている。