Theoretical models are presented to explain the edge plasma-antenna interaction that occurs during ICRF heating. The periodic structure of the Faraday shield is found to result in strong ponderomotive force in the vicinity of the antenna. A fluid model, which incorporates the ponderomotive force, predicts an increase in particle transport to the Faraday shield. Kinetic modelling shows that the strong antenna near-fields act to increase the energy of deuterons that strike the shield, thereby increasing the sputtering of shield material. In addition, kinetic modelling shows that E1 induced between adjacent shield elements acts to heat edge electrons that transit close to the antenna. The predictions of the models are shown to be consistent with measurements of enhanced transport on PLT.
ICRF加熱中に発生するエッジプラズマとアンテナの相互作用を説明するための理論モデルを提示する。ファラデーシールドの周期的構造が、アンテナ近傍において強いポンデロモーティブ力を生じることが見出された。ポンデロモーティブ力を組み込んだ流体モデルは、ファラデーシールドへの粒子輸送の増加を予測する。運動論的モデリングは、アンテナ近傍の強い電場がシールドに衝突する重水素イオンのエネルギーを増加させ、それによりシールド材料のスパッタリングが増大することを示す。さらに、運動論的モデリングは、隣接するシールド要素間に誘起されるE₁が、アンテナ近傍を通過するエッジ電子を加熱することを示す。これらのモデルの予測は、PLTにおける輸送増大の測定結果と一致することが示される。