The suppression of explosive bursts, triggered by the neo-classical tearing mode, in the reversed magnetic shear configuration tokamak plasmas by electron cyclotron current drive (ECCD) are numerically studied by making use of a reduced magnetohydrodynamic model including both bootstrap current and self-consistently evolving EC driven current. It is found that the ECCD with appropriate input power and switch-on time can effectively stabilize the neo-classical islands. In comparison with the classical one, it is far more difficult to control the neo-classical island due to the strong zonal magnetic field induced during the nonlinear evolution. This strong zonal field can lead to intense fluctuations of the magnetic surfaces once the ECCD is turned on, which can damage the steady deposition of the driven current. To avoid the strong zonal field, the switch-on time should be put forward, which is proved to be effective. By adopting this scheme, the explosive burst triggered by neo-classical current can also be effectively suppressed. Moreover, the steady-state distributions of driven current are displayed. The influence of the radial misalignment of ECCD is discussed in detail. Based on the numerical results in different fractions of bootstrap current, some suggestions are proposed for the tokamak experiments.
逆磁気シア配位トカマクプラズマにおける新古典テアリングモードによって引き起こされる爆発的バーストの、電子サイクロトロン電流駆動(ECCD)による抑制を、ブートストラップ電流と自己無撞着に発展するEC駆動電流の両方を含む簡約化磁気流体力学モデルを用いて数値的に研究した。適切な入力電力とスイッチオン時間を持つECCDが、新古典アイランドを効果的に安定化できることが見出された。古典的なものと比較すると、非線形発展中に誘起される強い帯状磁場のために、新古典アイランドを制御することははるかに困難である。この強い帯状磁場は、ECCDが投入されると磁気面の激しい変動を引き起こす可能性があり、これが駆動電流の定常的な堆積を損なう可能性がある。この強い帯状磁場を避けるために、スイッチオン時間を前倒しすべきであり、これが効果的であることが証明された。この方式を採用することにより、新古典電流によって引き起こされる爆発的バーストも効果的に抑制できる。さらに、駆動電流の定常状態分布を示す。ECCDの径方向のミスアライメントの影響について詳細に議論する。ブートストラップ電流の異なる割合における数値結果に基づいて、トカマク実験に対していくつかの提案を行う。