A detailed study of lower hybrid current drive (LHCD) in ITER is provided, focusing on the wave propagation and current drive mechanisms. A combination of ray-tracing and Fokker–Planck calculations are presented for various plasma scenarios, wave frequency and polarization. The dependence of the driven current and the location of power deposition upon the coupled wave spectrum is systematically determined, in order to set objectives for the antenna design. The respective effects of finite-power levels, magnetic trapping, and detailed antenna spectra are accounted for and quantitatively estimated. The sensitivity of LHCD to density and temperature profiles is calculated. From the simulation results, an optimum value for the parallel index of refraction is proposed as a compromise between efficiency and robustness with respect to those profile variations. The corresponding current drive efficiency is found to be similar for the two frequencies generally considered for ITER, f = 3.7 GHz and f = 5.0 GHz.
ITERにおける低混成波電流駆動(LHCD)の詳細な研究を提示し、波動伝播と電流駆動機構に焦点を当てる。様々なプラズマシナリオ、波動周波数、偏極に対して、光線追跡とフォッカー・プランク計算の組み合わせを示す。駆動電流と電力堆積位置の結合波動スペクトルへの依存性を系統的に決定し、アンテナ設計の目標を設定する。有限電力レベル、磁気捕捉、詳細なアンテナスペクトルの各効果を考慮し、定量的に評価する。LHCDの密度および温度プロファイルに対する感度を計算する。シミュレーション結果から、平行屈折率の最適値を、それらのプロファイル変動に対する効率と頑健性の妥協点として提案する。対応する電流駆動効率は、ITERで一般的に検討される2つの周波数、f = 3.7 GHzおよびf = 5.0 GHzに対して同程度であることが見出される。