This paper reports on the first demonstration of electron Bernstein wave heating (EBWH) by double mode conversion from ordinary (O-) to Bernstein (B-) via the extraordinary (X-) mode in an over-dense tokamak plasma, using low field side launch, achieved in the TCV tokamak H-mode, making use of its naturally generated steep density gradient. This technique offers the possibility of overcoming the upper density limit of conventional EC microwave heating. The sensitive dependence of the O-X mode conversion on the microwave launching direction has been verified experimentally. Localized power deposition, consistent with theoretical predictions, has been observed at densities well above the conventional cut-off. Central heating has been achieved, at powers up to two megawatts. This demonstrates the potential of EBW in tokamak H-modes, the intended mode of operation for a reactor such as ITER.
本論文は、過密トカマクプラズマにおいて、低磁場側からの入射により、常波（Oモード）から異常波（Xモード）を経てバーンスタイン波（Bモード）への二段階モード変換による電子バーンスタイン波加熱（EBWH）の初の実証について報告する。この実証は、TCVトカマクのHモードにおいて、自然に生成される急峻な密度勾配を利用して達成された。本手法は、従来の電子サイクロトロン（EC）加熱の密度上限を克服する可能性を提供する。O-Xモード変換がマイクロ波の入射方向に敏感に依存することは、実験的に検証されている。理論的予測と一致する局所的なパワー堆積が、従来のカットオフ密度をはるかに超える密度で観測された。中心加熱は、最大2メガワットのパワーで達成された。これは、ITERのような炉心プラズマ装置で想定される運転モードであるトカマクHモードにおけるEBWの可能性を示すものである。