The effect of electron cyclotron current drive (ECCD) on the multi-helicity neo-classical tearing modes (2/1 and 3/2 NTMs) in tokamak plasmas is numerically studied by adopting a reduced magnetohydrodynamic (MHD) model. It is found that the control process of certain single helicity NTM by ECCD can be influenced by nonlinear multi-helicity interaction. In the case without plasma rotation, the 'phase flip' of 2/1 NTM, which happens in the control of single helicity situation, has been modified by multi-helicity interaction and consequently behaves periodicity. And the 'phase flip' of 3/2 NTM disappears. When plasma rotation is considered, the direct control of 3/2 NTM becomes difficult. Moreover, a dual role of 5/3 mode is found in the multi-helicity interaction between 2/1 and 3/2 modes. The nonlinear mode coupling among 2/1 and 3/2 modes through the 5/3 mode will increase the difficulty of the suppression of 3/2 mode by ECCD, while the competition effect between multi-helicity NTMs leads to the relatively weak amplitude of 2/1 mode. In addition, investigations of multiple ECCDs are also carried out. The numerical results indicate that the control strategy for controlling multi-helicity NTMs by ECCD in experiments may require well-designed aiming to gain high effectiveness and efficiency.
電子サイクロトロン電流駆動（ECCD）がトカマクプラズマにおける多ヘリシティ新古典ティアリングモード（2/1および3/2 NTM）に及ぼす効果を、簡約化磁気流体力学（MHD）モデルを採用して数値的に研究した。特定の単一ヘリシティNTMのECCDによる制御過程が、非線形多ヘリシティ相互作用によって影響を受け得ることが見出された。プラズマ回転がない場合、単一ヘリシティ状況の制御において生じる2/1 NTMの「位相フリップ」は、多ヘリシティ相互作用によって修正され、結果として周期性を示す。また、3/2 NTMの「位相フリップ」は消滅する。プラズマ回転を考慮すると、3/2 NTMの直接制御は困難になる。さらに、2/1モードと3/2モード間の多ヘリシティ相互作用において、5/3モードの二重の役割が見出された。5/3モードを介した2/1モードと3/2モード間の非線形モード結合は、ECCDによる3/2モードの抑制の困難さを増大させる一方、多ヘリシティNTM間の競合効果は2/1モードの振幅を比較的小さくする。加えて、複数ECCDの調査も実施された。数値結果は、実験においてECCDにより多ヘリシティNTMを制御するための制御戦略は、高い有効性と効率を得るために、十分に設計された照準を必要とする可能性があることを示している。