Controllability of current profiles in long duration discharges is studied by two kinds of combination of wave spectra. First, by superposition of a higher N∥ spectrum wave at 2.45 GHz on a target plasma driven by a lower N∥ one at 8.2 GHz, a hollow j(r) profile has been achieved and sustained for 20 s. The current profile can be well controlled below a threshold power of 14 kW by varying the power at 2.45 GHz. A spontaneous transition phenomenon to a peaked j(r) profile, however, has occurred above the threshold power even after a reasonable steady state condition had been obtained. Second, using two oppositely travelling waves at 8.2 GHz the total current is clearly reduced, and the j(r) profile becomes peaked when the backward travelling lower hybrid waves (BWs) are superposed on the forward lower hybrid wave at a low power of 20 kW. When the BW power is increased above 27 kW, further current reduction is suppressed, and above 34 kW the direction of the current driven by the BWs is completely reversed and the j(r) profile becomes broad. Thus, current modification by BWs shows a highly non-linear behaviour with respect to the BW power.
長時間放電における電流分布の制御可能性を、2種類の波スペクトルの組み合わせによって研究した。第一に、8.2 GHzの低いN∥スペクトル波によって駆動されるターゲットプラズマに、2.45 GHzの高いN∥スペクトル波を重ね合わせることにより、中空のj(r)分布が達成され、20秒間維持された。電流分布は、2.45 GHzの電力を変化させることにより、14 kWの閾値電力以下で良好に制御できる。しかし、閾値電力以上では、妥当な定常状態が得られた後であっても、ピーク状のj(r)分布への自発的遷移現象が発生した。第二に、8.2 GHzの2つの逆方向進行波を用いることにより、全電流は明確に低減され、前方進行低域混成波に後方進行低域混成波(BW)を20 kWの低電力で重ね合わせると、j(r)分布はピーク状になる。BW電力を27 kW以上に増加すると、さらなる電流低減は抑制され、34 kW以上ではBWによって駆動される電流の方向が完全に反転し、j(r)分布はブロードになる。このように、BWによる電流変改は、BW電力に対して高度に非線形な挙動を示す。