The particle diffusion coefficient and convection velocity of electron cyclotron resonant heating plasmas have been evaluated using a density modulation experiment in the Large Helical Device. The diffusion coefficients and convection velocities were estimated by a newly developed analysis method. This method combines conventional quasi-Newton optimization and a genetic algorithm (GA). The GA finds the appropriate initial values. By giving the appropriate initial values for the quasi-Newton method, falling into an inappropriate solution which is not applicable for transport physics such as negative diffusion coefficients or extremely high values can be avoided. The diffusion coefficient obtained with the modulation experiment (Dmod) in the core region increases monotonically with the increase of the effective collisionality (). The experimental results of Dmod and the convection velocity (Vmod) can reconstruct the density profile at , but they do not reconstruct it at . The values of Dmod were from several times to three orders higher than those obtained by neoclassical prediction. On the other hand, Vmod was comparable with the neoclassical estimation. Ion-scale microturbulence was measured and compared with Dmod and Vmod. The comparison suggested possible linkage between the two.
粒子拡散係数と対流速度は、大型ヘリカル装置における密度変調実験を用いて、電子サイクロトロン共鳴加熱プラズマに対して評価された。拡散係数と対流速度は、新たに開発された解析手法によって推定された。この手法は、従来の準ニュートン最適化と遺伝的アルゴリズム（GA）を組み合わせたものである。GAは適切な初期値を求める。準ニュートン法に対して適切な初期値を与えることにより、負の拡散係数や極端に高い値など、輸送物理に適用できない不適切な解に陥ることを回避できる。コア領域における変調実験から得られた拡散係数（Dmod）は、実効衝突頻度（）の増加に伴って単調に増加する。Dmodおよび対流速度（Vmod）の実験結果は、における密度分布を再構成できるが、における密度分布は再構成できない。Dmodの値は、新古典理論による予測値よりも数倍から三桁高い値であった。一方、Vmodは新古典理論による推定値と同程度であった。イオンスケールの微視的乱流が測定され、DmodおよびVmodと比較された。この比較は、両者の間に可能な関連性を示唆した。