The paper assesses the applicability of lower hybrid current drive (LHCD) for two potential operating scenarios for the china fusion engineering test reactor (CFETR): the 'hybrid' scenario in which some of the plasma current is sustained by the ohmic transformer, and the fully non-inductive 'steady state' scenario. The π scope workflow engine was used to set up a large number of ray tracing/Fokker–Planck simulations (>104) with parametric scans in the antenna poloidal position and launched parallel refractive index (n||) for both the hybrid and steady state scenarios. Modeling predicts efficient off-axis current drive (1.3 MA for 20 MW launched power) with a peak near ρ of 0.6–0.65 for waves launched from the high field side (HFS). Waves launched from the low field side damp at larger radius (ρ > 0.73) with similar efficiency to HFS launch. Stability analysis of the CFETR scenarios favors current drive profiles peaked near the mid-radius, suggesting that HFS launch is preferable due to the current drive location. The effect of wave scattering from density blobs in the edge/scrape-off-layer region was assessed through rotation of the perpendicular wavenumber at the ray origin. Simulations show that this effect can be quite large both in efficiency and damping location, however by adjusting the launched n|| much of the unperturbed performance can be recovered.
本論文は、中国核融合工学試験炉(CFETR)の2つの想定運転シナリオ、すなわちプラズマ電流の一部がオーミック変圧器によって維持される「ハイブリッド」シナリオと、完全非誘導の「定常状態」シナリオに対する低域混成波電流駆動(LHCD)の適用可能性を評価するものである。πスコープワークフローエンジンを用いて、ハイブリッドシナリオと定常状態シナリオの両方について、アンテナのポロイダル位置と入射平行屈折率(n||)のパラメトリックスキャンを用いた多数の光線追跡/フォッカー・プランクシミュレーション(>10⁴)を構築した。モデリングにより、高磁場側(HFS)から入射された波について、ρが0.6〜0.65付近にピークを持つ効率的なオフセンター電流駆動(20 MWの入射パワーに対して1.3 MA)が予測される。低磁場側から入射された波は、HFS入射と同程度の効率で、より大きな半径(ρ > 0.73)で減衰する。CFETRシナリオの安定性解析では、中間半径付近にピークを持つ電流駆動プロファイルが有利であり、電流駆動位置の観点からHFS入射が望ましいことが示唆される。周辺/スクレイプオフ層領域における密度ブロブからの波の散乱の影響を、光線原点における垂直波数の回転を通じて評価した。シミュレーションにより、この影響は効率と減衰位置の両方においてかなり大きくなり得るが、入射n||を調整することで、摂動のない場合の性能の多くを回復できることが示された。