Studies of global energy confinement and toroidal plasma current behaviour for the second harmonic 70 GHz ECH at B = 1–1.5 T are described with emphasis on the magnetic configuration effects in the helical-axis heliotron 'Heliotron J'. At low densities of , the electron temperature reached Te ≈ 1 keV in the core region, indicating the production of collision-less plasmas of electron collisionality ν* ≪ 0.1, where ν* = ν/(ve/π R0q). For medium densities of , the preferable energy confinement time, 1.5–2 times larger than that of the ISS95 scaling, was obtained under the condition of localized central heating at B ≈ 1.25 T for the standard configuration of Heliotron J. The measurements of the toroidal current under perpendicular microwave injection revealed the change of the current flow direction as a function of the poloidal magnetic field. The measured current behaviour was found to be qualitatively consistent with that of the bootstrap current predicted from neoclassical theory. The observed flow reversal showed that a proper selection of the field configuration could control the bootstrap current in the helical-axis heliotron. In addition, the current control through the electron cyclotron current drive scenario with oblique injection of microwaves was experimentally examined.
第二高調波70 GHz ECH、B = 1–1.5 Tにおける全球エネルギー閉じ込めとトロイダルプラズマ電流の挙動に関する研究について、ヘリカル軸ヘリオトロン「Heliotron J」における磁場配位の効果に重点を置いて述べる。低密度では、コア領域で電子温度がTe ≈ 1 keVに達し、電子衝突度ν* ≪ 0.1の無衝突プラズマの生成を示した。ここでν* = ν/(ve/π R0q)である。中程度の密度では、Heliotron Jの標準配位においてB ≈ 1.25 Tで局所的中心加熱の条件下で、ISS95スケーリングの1.5–2倍の好ましいエネルギー閉じ込め時間が得られた。垂直マイクロ波入射下でのトロイダル電流の測定により、ポロイダル磁場の関数としての電流方向の変化が明らかになった。測定された電流の挙動は、新古典理論から予測されるブートストラップ電流のそれと定性的に一致することが見出された。観測されたフロー反転は、ヘリカル軸ヘリオトロンにおいて磁場配位の適切な選択がブートストラップ電流を制御できることを示した。さらに、斜めマイクロ波入射による電子サイクロトロン電流駆動シナリオを通じた電流制御が実験的に検証された。