The paper discusses the results of a heating experiment in the ion cyclotron range of frequencies (ICRF) conducted on the JIPP T-IIU device with a five-element antenna array. This antenna system provides precisely shaped k∥, spectra which vary according to the relative phasing angle of the neighbouring antennas, Δφ. In the experiment, Δφ is scanned in a close pitch and it is found that the electron heating efficiency is drastically improved with Δφ = π and the lowest efficiency is obtained with Δφ = 0. This observation is analysed by calculating the k∥ spectra and then the power deposition profiles using a ray tracing code. It is also found that the effect of the phasing on the impurity problem is unexpectedly small. The reasons for the discrepancies between these data and theoretical expectations are also discussed.
本論文は、JIPP T-IIU装置において5素子アンテナアレイを用いて実施されたイオンサイクロトロン周波数帯(ICRF)加熱実験の結果について論じる。このアンテナシステムは、隣接アンテナ間の相対位相角Δφに応じて変化する精密に整形されたk∥スペクトルを提供する。実験では、Δφを密な間隔で走査し、電子加熱効率がΔφ=πで劇的に向上し、Δφ=0で最低となることが見出された。この観測結果は、k∥スペクトルを計算し、その後レイトレーシングコードを用いてパワー堆積分布を計算することにより解析された。また、不純物に対する位相の影響が予想外に小さいことも見出された。これらの結果と理論的予測との間の不一致の理由についても考察する。