Second harmonic electron cyclotron heating for the extraordinary mode in lower hybrid current driven plasma has been investigated experimentally in the JFT-2M tokamak. Effective electron heating is observed at largely downshifted cyclotron frequencies as well as at the usual cyclotron resonance frequency. An absorption efficiency of 15% at f0/2fc0 = 0.76 is estimated from measurements of the Shafranov parameter and the diamagnetic flux (f0 is the frequency of the RF wave and fc0 is the cyclotron frequency at the plasma centre). From a measurement of the transmission of radiated microwaves the absorption efficiency is deduced. The dependences of the absorption efficiency on the toroidal magnetic field obtained from the two measurements are consistent with each other within experimental error. From measurements of the soft X-rays and the electron cyclotron emission it is deduced that there is selective perpendicular heating of the fast electrons which satisfies the relativistic cyclotron resonance condition. The absorption efficiency obtained is in reasonable agreement with a theoretical prediction taking mildly relativistic electrons into account. Selective cyclotron heating of 70 kW produces a 65 kA/s ramp-up of the lower hybrid driven plasma current; a resulting ramp-up efficiency of 30% is deduced.
第二高調波電子サイクロトロン加熱を、低ハイブリッド電流駆動プラズマ中の異常モードに対してJFT-2Mトカマクにおいて実験的に調査した。通常のサイクロトロン共鳴周波数だけでなく、大きく下方シフトしたサイクロトロン周波数においても効果的な電子加熱が観測された。f0/fc0 = 0.76における吸収効率15%が、シャフラノフパラメータとダイアマグネティック磁束の測定から推定された(f0はRF波の周波数、fc0はプラズマ中心におけるサイクロトロン周波数)。放射マイクロ波の透過測定から吸収効率が導出された。吸収効率のトロイダル磁場依存性は、2つの測定から得られた結果が実験誤差内で互いに一致した。軟X線と電子サイクロトロン放射の測定から、相対論的サイクロトロン共鳴条件を満たす高速電子の選択的な垂直方向加熱が存在することが推論された。得られた吸収効率は、弱相対論的電子を考慮した理論予測と合理的に一致した。70kWの選択的サイクロトロン加熱により、低ハイブリッド駆動プラズマ電流の65kA/sのランプアップが生成され、結果として30%のランプアップ効率が推定された。