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Non-inductive start-up of spherical tokamak with reduced trapped electrons by electron Bernstein wave heating and current drive on LATE

M. Uchida, H. Tanaka, H. Etou, T. Taiga, H. Shinohara, A. Nakai, R. Hirayama2026年8月Nuclear FusionIF 3出版社

The start-up and formation of overdense spherical tokamak plasmas by electron Bernstein waves with the microwave injection from a bottom port to suppress trapped electrons have been investigated in the Low Aspect ratio Torus Experiment (LATE). Experimental results show that the development of trapped electrons outside the last closed flux surface (LCFS) is effectively suppressed compared to cases using midplane outboard injection, suggesting improved coupling to current carrying passing electrons and the bulk electrons. Soft x-ray profiles suggest that the electron temperature is higher at the plasma core with the bottom injection than with the midplane outboard injection. These results indicate that the bottom injection is advantageous for core plasma heating, as it avoids the second-harmonic EC resonance heating as well as the Doppler-shifted fundamental EC heating of trapped electrons outside the LCFS.

日本語訳

過密球状トカマクプラズマの立ち上げと形成が、捕捉電子を抑制するために底部ポートからマイクロ波入射を行う電子バーンスタイン波によって、Low Aspect ratio Torus Experiment (LATE) において調べられた。実験結果は、中間面アウトボード入射を用いた場合と比較して、最終閉鎖磁気面 (LCFS) の外側での捕捉電子の発生が効果的に抑制されることを示しており、電流を担う通過電子およびバルク電子への結合が改善されることを示唆している。軟X線プロファイルは、底部入射では中間面アウトボード入射よりもプラズマコア部で電子温度が高いことを示唆している。これらの結果は、底部入射が、LCFS外側の捕捉電子の第2高調波EC共鳴加熱およびドップラーシフトした基本波EC加熱を回避するため、コアプラズマ加熱に有利であることを示している。

wiki

Current driveSpherical tokamakBernstein waveTrapped electronWave heatingElectron Bernstein waves

AIによる論文要約

LATEにおける電子バーンシュタイン波加熱・電流駆動による捕捉電子を低減した球状トカマクの非誘導立ち上げ
JA核融合プラズマ、特に球状トカマクの非誘導立ち上げや電子バーンシュタイン波加熱・電流駆動を学ぶ学生・研究者。#核融合 #球状トカマク #電子バーンシュタイン波 #非誘導立ち上げ #LATE
LLM向け: {"Title": "Non-inductive start-up of spherical tokamak with reduced trapped elec…

球状トカマク装置LATEで、下部ポートからマイクロ波を入射する電子バーンシュタイン波により、非誘導で過密度球状トカマクプラズマを立ち上げた。中央面外側入射と比べ、最外閉磁束面外の捕捉電子発生が抑制され、電流を運ぶ通過電子やバルク電子との結合が改善。軟X線分布から、下部入射の方が中心電子温度が高い。第二高調波EC共鳴加熱や捕捉電子のドップラーシフト基本波加熱を避けられるため、中心加熱に有利と示唆された。

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