AbstractHigh power heating and current drive (H&CD) facilities are required to fulfil a number of functions in Next Step tokamaks such as ITER and in power plants. The main functions of the ITER H&CD systems are: start-up assist; H-mode access; heating to ignition; supplementary heating for driven-burn and for controlled plasma shut-down; current drive for extended burn and access to steady-state regimes; performance optimisation, control of plasma instabilities and making the plasma rotate. This paper reviews recent progress with H&CD systems, which has largely come about in response to the needs of ITER [1], [2], [3]. We survey how the designs have been influenced by physics requirements and technical constraints (such as reliable c.w. operation with modular integrated port plug designs), and emphasise key outstanding issues. The four main candidate systems are: electron and ion cyclotron resonance frequency, lower hybrid, and neutral beam heating. These all have their own physics and technology advantages, and disadvantages, and their components are at various stages of development.
高出力加熱および電流駆動(H&CD)設備は、ITERのような次世代トカマクや発電炉において、多くの機能を果たすことが要求される。ITERのH&CDシステムの主な機能は以下の通りである:立ち上げ支援、Hモードへのアクセス、点火までの加熱、駆動燃焼および制御されたプラズマ停止のための補助加熱、定常状態へのアクセスのための電流駆動、性能最適化、プラズマ不安定性の制御、およびプラズマの回転生成である。本論文では、主にITERの要求に応じて進められてきたH&CDシステムの最近の進展を概説する[1][2][3]。また、物理的要件と技術的制約(モジュール式統合ポートプラグ設計による信頼性の高い連続波運転など)が設計にどのように影響を与えてきたかを調査し、主要な未解決課題を強調する。主要な候補システムは以下の4つである:電子およびイオンサイクロトロン共鳴周波数加熱、低域混成波加熱、および中性粒子ビーム加熱である。これらはそれぞれ固有の物理的・技術的利点と欠点を有し、その構成要素は様々な開発段階にある。