Data of JIPP T-II ICRF heating experiments are presented. The experiment covers three typical cases: the low-concentration hydrogen minority case, the high-concentration hydrogen minority case, and the 3He-minority case. The best heating efficiency is obtained for the 3He-minority case. It is shown through power balance analysis that the two H-minority cases are different in the wave energy deposition profile. The difference is explained by the presence of a local cavity mode in the high-concentration minority case. The ion temperature stops rising at a power density level of 0.65 W-cm−3 for the hydrogen minority experiments. No such deterioration is found in the case of the 3He minority experiment up to a power density level of 0.45 kW-cm−3. This is the maximum possible to attain within the maximum power injection (180 kW) up to which the experiment is conducted. An analytic solution of the Fokker-Planck equation is derived in order to interpret the deterioration of the heating efficiency.
JIPP T-II ICRF加熱実験のデータを提示する。実験は、低濃度水素少数派、高濃度水素少数派、および3He少数派の3つの典型的なケースを対象とする。最良の加熱効率は3He少数派の場合に得られる。パワーバランス解析により、2つの水素少数派の場合では波動エネルギー堆積分布が異なることが示される。この差異は、高濃度水素少数派の場合における局所的な空洞モードの存在によって説明される。水素少数派実験では、イオン温度は0.65 W-cm−3のパワー密度レベルで上昇が止まる。一方、3He少数派実験では、実験が実施された最大パワー注入180 kW(0.45 kW-cm−3)までこのような劣化は見られない。加熱効率の劣化を解釈するために、フォッカー・プランク方程式の解析解を導出する。