The results of computer simulations of lower hybrid current drive (LHCD) for ITER parameters are presented. The damping of LH waves by alpha particles due to the interaction at high cyclotron resonances is obtained by solving the 2-D Fokker-Planck equation with the corresponding quasi-linear term (FPA code). This code is incorporated into a spatially 1-D LHCD code so as to obtain radial profiles of the radiofrequency (RF) power absorbed by electrons (1-D Fokker-Planck code) and alpha particles as well as the radial profile of the driven current. One-pass absorption is assumed and verified by a detailed analysis of LH rays for an ITER-like magnetic configuration. Noticeable absorption by alpha paraticles is observed only below ∼5 GHz of the generator frequency and is still acceptable down to ∼3 GHz (19% of the input power Pin, with a 16% reduction of the total driven current for Pin = 50 MW). Two competing quasi-linear effects influence the damping rates: the RF field reduces the slopes of the alpha particle distribution function but, since the absorption is accompanied by acceleration of groups of alpha particles above their initial velocity, the RF field also increases the number of resonant particles. Both the global results and the damping rates are compared with those obtained for unmagnetized alpha particles and with the linear approximation. For frequencies above ∼3 GHz, the latter approach was found to significantly overestimate the absorption by alpha particles. Some further mechanisms not included in the code but having possible effects on the interaction are also discussed.
ITERパラメータに対する低混成波電流駆動（LHCD）のコンピュータシミュレーションの結果を示す。高サイクロトロン共鳴における相互作用によるアルファ粒子によるLH波の減衰は、対応する準線形項を含む2次元フォッカー・プランク方程式（FPAコード）を解くことによって得られる。このコードは、電子によるRFパワー吸収の動径分布（1次元フォッカー・プランクコード）とアルファ粒子によるRFパワー吸収の動径分布、ならびに駆動電流の動径分布を得るために、1次元LHCDコードに組み込まれる。1回通過吸収が仮定され、ITER類似の磁気配位に対するLH波の詳細な解析により検証される。アルファ粒子による顕著な吸収は、発振周波数が約5GHz以下の場合にのみ観測され、約3GHzまで（入力パワーPin＝50MWに対して駆動全電流の16％の減少を伴う入力パワーPinの19％）許容可能であることが示される。2つの競合する準線形効果が減衰率に影響を及ぼす：RF場はアルファ粒子分布関数の勾配を減少させるが、吸収はアルファ粒子群の初期速度以上の加速を伴うため、RF場は共鳴粒子数の増加も引き起こす。全体的な結果と減衰率の両方が、磁化されていないアルファ粒子および線形近似を用いて得られた結果と比較される。約3GHz以上の周波数では、後者のアプローチはアルファ粒子による吸収を有意に過大評価することが判明した。コードには含まれていないが、相互作用に影響を及ぼす可能性のあるいくつかの追加メカニズムについても議論する。