This paper reports on the results of an experimental investigation into electron cyclotron resonance heating (ECRH) using the fundamental O-mode in the large helical device (LHD). The aim of the experiment is to understand the mechanism of the selective excitation of the O-mode EC wave and, thereby, optimize the performance of the ECRH. The polarization angle and the ellipticity of the electric field of the incident high power millimetre waves were varied in the experiment using a pair of grating polarizers. The responses of the plasma stored energy and electron temperature were measured to evaluate the effects. The optimum values of the polarization angle and the ellipticity for the ECRH were identified experimentally. A simple model of power branching between the O- and X-modes is introduced in order to interpret the observed experimental results. Specific to the ECRH in the LHD configuration, the effect of magnetic shear in the plasma peripheral region is considered.
本論文は、大型ヘリカル装置（LHD）における基本Oモードを用いた電子サイクロトロン共鳴加熱（ECRH）に関する実験的調査の結果を報告するものである。本実験の目的は、OモードEC波の選択的励起のメカニズムを理解し、それによりECRHの性能を最適化することである。実験では、一対のグレーティング偏光子を用いて、入射する大電力ミリ波の偏光角と楕円率を変化させた。プラズマの蓄積エネルギーと電子温度の応答を測定し、その効果を評価した。ECRHにとって最適な偏光角と楕円率が実験的に特定された。観測された実験結果を解釈するために、OモードとXモード間のパワー分岐の簡単なモデルを導入した。LHD配位におけるECRHに特有の事項として、プラズマ周辺領域における磁気シアの影響が考察されている。