Spherical Tokamak for Energy Production (STEP) is the UK’s prototype fusion power plant programme aiming to demonstrate net electrical output from a spherical tokamak. The plasma scenarios require a completely non-inductive current drive for the flat-top and the majority of the ramp-up/down phases. Most of the current () is self-generated by the plasma pressure gradient with the remainder provided by the heating and current drive (HCD) system. The capabilities and limitations of neutral beam injection (NBI) for current drive in relevant STEP scenarios are presented alongside a discussion of integration challenges. It is demonstrated that, in isolation, NBI has excellent current drive efficiency achieving at rising to at for beam energies . NBI current drive in STs also demonstrates a strong up-down asymmetry and weak dependence on the effective charge. However, once considered in an integrated design, the poor wall-plug efficiency, large size and consequent high cost make NBI undesirable in STEP compared to microwave based HCD.
Spherical Tokamak for Energy Production (STEP) は、球形トカマクからの正味の電力出力を実証することを目的とした英国の原型核融合発電所計画である。プラズマシナリオでは、フラットトップと立ち上げ/立ち下げ位相の大部分において、完全に非誘導の電流駆動が必要とされる。電流の大部分（）はプラズマ圧力勾配によって自発的に生成され、残りは加熱・電流駆動（HCD）システムによって供給される。関連するSTEPシナリオにおける電流駆動のための中性粒子入射（NBI）の能力と限界を、統合上の課題の考察とともに示す。単独では、NBIは優れた電流駆動効率を有し、ビームエネルギー に対しては、 で を達成し、 で に上昇する。STにおけるNBI電流駆動は、強い上下非対称性と実効電荷に対する弱い依存性も示す。しかしながら、統合設計において考慮した場合、壁プラグ効率の低さ、大型であること、およびそれに伴う高コストにより、NBIはマイクロ波ベースのHCDと比較してSTEPでは望ましくない。