With a view to heating a 50/50 deuterium-tritium reactor plasma, ion cyclotron resonance heating (ICRH) at a power level of 10 MW bas been demonstrated in JET for a minority hydrogen concentration as high as n(H)/n(3He) ⩽ 1. In high minority ICRH experiments using (H)-3He plasmas, improved bulk ion heating was observed when the minority ion tail temperature was lowered to a level below the critical energy, so that more than 50% of the tail power was transferred to the bulk ions. Further, Ti0 ≃ Te0 ≃ 7 keV was obtained in limiter L-mode discharges Te0 and Ti0 are the central electron and ion temperatures, respectively). The global energy confinement was similar to that found in other ICRH L-mode discharges. It is shown that the observed tail temperature, fast ion energy and minority density are well understood in terms of minority ICRH physics and the Stix theory. Moreover, it is shown theoretically that when the wave is launched by an antenna in (0,π) phasing from the low field side in large and hot reactor-like plasmas, strong single-pass damping can be maintained at concentrations of the minority species approaching that of the majority species. The occurrence of ion-ion hybrid mode conversion cut-off layers would be of no consequence, since most of the wave power is absorbed before it reaches this region
50/50重水素-トリチウム炉心プラズマの加熱を目的として、10 MWの出力レベルでのイオンサイクロトロン共鳴加熱(ICRH)が、少数水素濃度がn(H)/n(3He) ≤ 1という高い条件下でJETにおいて実証された。高少数濃度ICRH実験において、(H)-3Heプラズマを用いた場合、少数イオンテール温度が臨界エネルギー以下に低下したとき、バルクイオン加熱の改善が観測された。これにより、テールパワーの50%以上がバルクイオンに伝達された。さらに、リミターLモード放電において、中心電子温度Te0と中心イオン温度Ti0がほぼ等しく、約7 keVが達成された。全体のエネルギー閉じ込めは、他のICRH Lモード放電で見られるものと同様であった。観測されたテール温度、高速イオン密度、および少数種密度は、少数種ICRH物理とStix理論によって十分に説明できることが示された。さらに、大型で高温の炉心類似プラズマにおいて、低磁場側から(0,π)位相でアンテナから波を入射した場合、少数種濃度が多数種濃度に近づく条件下でも強い単一通過吸収が維持できることが理論的に示された。イオン-イオン混成モード変換遮断層の発生は、波のパワーの大部分がこの領域に到達する前に吸収されるため、実質的な影響を及ぼさない。