A model based on Poisson's equation has been proposed to study the radial electric field induced by neutral beam injection (NBI). The radial electric field is produced by charge separation of beam induced electrons and beam ions. The charge separation is produced by redistribution and loss of NBI ions, which is due to the magnetic drift and collision effects. The birth and steady-state distributions of NBI fast ions related to charge separation were numerically computed by the orbit code GYCAVA and the NBI code TGCO. According to our model, the neoclassical polarization density of bulk ions has a great shielding effect on the radial electric field due to charge separation. The simulation results show that NBI ions can produce a significant radial electric field (∼10 kV m−1) in the core region. The counter-current NBI (injection anti-parallel to the plasma current) can produce a negative radial electric field, which is due to the magnetic drift and collision effects of NBI ions. While the co-current injection (injection parallel to the plasma current) produces a positive radial electric field in the core region, which is mainly related to the magnetic drift of NBI ions. The dependence of the radial electric field on the injection direction and the beam energy of NBI has been investigated. As the beam energy increases, the magnitudes of the electric field for counter-injections increase and the magnitude of the electric field for co-current perpendicular injection decrease.
ポアソン方程式に基づくモデルを用いて、中性粒子ビーム入射（NBI）によって誘起される径方向電場を研究した。径方向電場は、ビーム誘起電子とビームイオンの電荷分離によって生成される。この電荷分離は、磁気ドリフト効果と衝突効果によるNBIイオンの再分布と損失によって生じる。電荷分離に関連するNBI高速イオンの生成分布と定常分布は、軌道コードGYCAVAおよびNBIコードTGCOを用いて数値計算された。本モデルによれば、バルクイオンの新古典分極密度は、電荷分離による径方向電場に対して大きな遮蔽効果を持つ。シミュレーション結果は、NBIイオンがコア領域において有意な径方向電場（約10 kV m⁻¹）を生成し得ることを示している。反電流方向NBI（プラズマ電流と反平行の入射）は負の径方向電場を生成し得るが、これはNBIイオンの磁気ドリフト効果と衝突効果によるものである。一方、共電流方向入射（プラズマ電流と平行の入射）はコア領域において正の径方向電場を生成するが、これは主にNBIイオンの磁気ドリフトに関連している。径方向電場の入射方向およびビームエネルギーへの依存性が調査された。ビームエネルギーが増加するにつれて、反電流方向入射における電場の大きさは増加し、共電流方向垂直入射における電場の大きさは減少する。