A study, using a Monte-Carlo simulation code, of ICRF-sustained mode operation in tandem mirrors by way of ICRF end-cell fuelling and heating is described. Although the basic parameter space considered corresponds to the Phaedrus experiment, the central-cell density and temperatures are extended towards the reactor regime. It is found that significant end cell ion potential barriers can be generated with ICRF, but that, owing to choking of the central-cell ion source stream by the plugging potential, saturation occurs and power requirements rapidly increase, so that the potential rise is limited to about twice the central-cell ion temperature. Although performance is improved as the ion cyclotron resonance approaches the end-cell mid-plane, no significant difference is found between inboard, outboard or double resonance location. As the central-cell density and temperatures are increased, the RF power requirement is found to increase dramatically. Optimum performance for end cell fuelling results when the central-cell electron temperature is higher than the ion temperature, but the magnitude of this ratio is limited by an increase in threshold power level with electron temperature.
モンテカルロシミュレーションコードを用いた、ICRF端部セル燃料供給と加熱によるタンデムミラーにおけるICRF維持モード運転の研究について述べる。検討した基本パラメータ空間はフェアドラス実験に対応するものであるが、中央セル密度と温度は炉心条件に向けて拡張されている。ICRFによって有意な端部セルイオン電位障壁を生成できるが、プラギング電位による中央セルイオン源流の閉塞のため、飽和が生じ、必要電力が急激に増加し、電位上昇は中央セルイオン温度の約2倍に制限されることが見出された。イオンサイクロトロン共鳴が端部セル中央面に近づくにつれて性能は向上するが、内側、外側、二重共鳴位置の間で有意な差は見られなかった。中央セル密度と温度が上昇するにつれて、RF必要電力は劇的に増加することが見出された。端部セル燃料供給の最適性能は、中央セル電子温度がイオン温度より高い場合に得られるが、この比の大きさは、電子温度の上昇に伴う閾値パワーレベルの増加によって制限される。