One of the goals of the National Spherical Torus Experiment Upgrade (NSTX-U) (Menard et al 2012 Nucl. Fusion52 083015) is the demonstration of fully non-inductive start-up, current ramp-up and sustainment. This work discusses predictive simulations where the available heating and current drive systems are combined to maximize the non-inductive current and minimize the solenoidal contribution. Radio-frequency waves at harmonics higher than the ion cyclotron resonance (high-harmonic fast waves (HHFW)) and neutral beam injection are used to ramp the plasma current non-inductively starting from an initial Ohmic plasma. An interesting synergy is observed in the simulations between the HHFW and electron cyclotron (EC) wave heating. Time-dependent simulations indicate that, depending on the phasing of the HHFW antenna, EC wave heating can significantly increase the effectiveness of the radio-frequency power, by heating the electrons and increasing the current drive efficiency, thus relaxing the requirements on the level of HHFW power that needs to be absorbed in the core plasma to drive the same amount of fast-wave current.
国立球状トーラス実験装置アップグレード（NSTX-U）（Menard et al 2012 Nucl. Fusion 083015）の目標の一つは、完全非誘導立ち上げ、電流立ち上げおよび維持の実証である。本稿では、利用可能な加熱および電流駆動システムを組み合わせて、非誘導電流を最大化し、ソレノイド寄与を最小化する予測シミュレーションについて論じる。イオンサイクロトロン高調波よりも高い周波数の高調波高速波（HHFW）および中性粒子ビーム入射を用いて、初期オーミックプラズマから非誘導的にプラズマ電流を立ち上げる。シミュレーションにおいて、HHFWと電子サイクロトロン（EC）波加熱の間に興味深い相乗効果が観測される。時間依存シミュレーションは、HHFWアンテナの位相調整に依存して、EC波加熱が電子を加熱し電流駆動効率を向上させることにより、高周波パワーの有効性を有意に高め得ることを示している。これにより、同じ高速波電流を駆動するためにコアプラズマで吸収される必要のあるHHFWパワーの要件が緩和される。