In order to explain the results of the non-inductive current produced in the lower hybrid current drive (LHCD) experiments, a broadening of the radiofrequency (RF) power spectrum coupled to tokamak plasma needs to occur. The presented modelling, supported by diagnostic measurements, shows that the parametric instability (PI) driven by ion sound quasimodes, which occur in the scrape-off plasma layer located near the antenna mouth, produces a significant broadening of the launched LH spectrum. Considering the parameters of LHCD experiments of JET (Joint European Torus), and other machines as well, the PI growth rate is high enough for producing the compensation of the convective losses and, consequently, the broadening of a small fraction (of the order of 10%) of the launched power spectrum. Such a phenomenon is identified to be intrinsic to the RF power coupling in the LHCD experiments. As the principal implication of considering such spectral broadening in modelling the LH deposition profile, experiments of LHCD-sustained internal transport barriers in JET were successfully interpreted, which evidenced the effects of a well-defined LH deposition profile. The present work is important for addressing the long-lasting debate on the problem of the so-called spectral gap in LHCD. The design of LHCD scenarios relevant to the modern fusion research programme, an important requirement of which is the control of the plasma current profile in the outer half of plasma, can be properly achieved by considering PI-induced spectral broadening.
下部ハイブリッド電流駆動（LHCD）実験において生成された非誘導電流の結果を説明するためには、トカマクプラズマに結合される高周波（RF）パワースペクトルの広がりが生じる必要がある。提示されたモデリングは、診断測定によって裏付けられ、アンテナ口付近のスクレープオフ層に存在するイオン音波準モードによって駆動されるパラメトリック不安定性（PI）が、入射LHスペクトルの顕著な広がりを生じさせることを示している。JET（共同欧州トーラス）および他の装置のLHCD実験のパラメータを考慮すると、PI成長率は、対流損失の補償と、その結果としての入射パワースペクトルのわずかな割合（約10％程度）の広がりを生じさせるのに十分高い。このような現象は、LHCD実験におけるRF結合に固有のものであると特定される。このようなスペクトル広がりをLH堆積プロファイルのモデリングに考慮することの主な含意として、LHCDによる内部輸送障壁の実験が首尾よく解釈され、明確に定義されたLH堆積プロファイルの効果が実証された。本研究は、LHCDにおけるいわゆるスペクトルギャップ問題に関する長年にわたる議論に取り組む上で重要である。現代の核融合研究プログラムに関連するLHCDシナリオの設計は、その重要な要件としてプラズマ外側領域における電流プロファイルの制御を有するが、PI誘起スペクトル広がりを考慮することによって適切に達成され得る。