A mechanism has been developed by which a three-dimensional Electron Cyclotron Resonance Heating (ECRH) ray-tracing-absorption calculation may be coupled to a tandem mirror transport code. The radial temperature and density profiles of the transport code are expanded via flux conservation to provide the three-dimensional geometry required for the ray-tracing calculation. Absorption along the ray trajectory determines an equivalent radial ECRH power deposition profile for use by the transport code. This profile must be generated by using multiple ray-tracing calculations to simulate the spatial spread of the power launched from an antenna. A technique for artificially producing these multiple ray simulations is presented and compared with results where multiple ray-tracing calculations were performed. Examples of plasma build-up simulations for a tandem mirror using ECRH in the plug are provided. A positive feedback mechanism is identified which produces locally large electron temperatures. This occurs frequently near the plasma edge, shielding the electrons near the plasma axis from the incident ECRH power, and producing a hollow temperature profile. This may lead t o the collapse of the plug plasma.
タンデムミラー輸送コードに結合され得る三次元電子サイクロトロン共鳴加熱(ECRH)の光線追跡・吸収計算のための機構が開発された。輸送コードの動径温度・密度分布は、磁束保存を介して展開され、光線追跡計算に必要な三次元形状を提供する。光線軌道に沿った吸収は、輸送コードで使用するための等価な動径ECRHパワー堆積分布を決定する。この分布は、アンテナから放射されるパワーの広がりをシミュレートするために、複数の光線追跡計算を用いて生成されなければならない。これらの複数の光線シミュレーションを人工的に生成する手法が提示され、複数の光線追跡計算を実行した結果と比較される。タンデムミラーにおけるECRHを用いたプラグ部のプラズマ立ち上げシミュレーションの例が示される。局所的に高い電子温度を生み出す正のフィードバック機構が特定される。これはプラズマ端付近で頻繁に発生し、プラズマ軸付近の電子を入射ECRHパワーから遮蔽し、中空の温度分布を生み出す。これはプラグプラズマの崩壊につながる可能性がある。