The details and results of a new ICRF code are presented. The code is based on a multiple shooting method and evaluates the RF field and power deposition profiles for minority heating in a tokamak plasma. The non-local relation between the RF fields and the plasma currents in the direction parallel to the static magnetic field is taken into account so that the code allows the long toroidal wavelength case to be correctly treated. It is found that the amount of RF power deposited in the scrape-off region increases very rapidly as the toroidal wavelength increases, reaching almost 10% of the total power coupled to the plasma for kϕ = 0. This edge power deposition is almost totally due to cyclotron damping on the minority ions. These results indicate that the increased impurity production observed experimentally when the kϕ spectrum coupled by the antenna is centred around kϕ = 0. may result from poorly confined energetic ions accelerated at the cyclotron resonance in the scrape-off region. The experimental observation that the coupling efficiency increases at low kϕ is also reproduced by the code, which predicts a decreased value of Q for the antenna and decreased fields in the vicinity of the antenna for low kϕ.
新しいICRFコードの詳細と結果を提示する。このコードは多重射撃法に基づき、トカマクプラズマにおけるマイノリティ加熱のRF場と電力堆積分布を評価する。RF場と静磁場に平行な方向のプラズマ電流との間の非局所関係が考慮されているため、このコードは長いトロイダル波長の場合を正しく扱うことができる。トロイダル波長が増加するにつれて、スクレイプオフ領域に堆積するRF電力の量は非常に急速に増加し、kϕ = 0の場合にプラズマに結合される全電力のほぼ10%に達することが見出された。この端部電力堆積は、ほぼ完全にマイノリティイオンへのサイクロトロン減衰によるものである。これらの結果は、アンテナによって結合されるkϕスペクトルがkϕ = 0を中心とする場合に実験的に観測される不純物生成の増加が、スクレイプオフ領域のサイクロトロン共鳴で加速された閉じ込めの弱い高エネルギーイオンに起因する可能性があることを示している。低kϕで結合効率が増加するという実験的観測もコードによって再現され、低kϕの場合にアンテナのQ値の低下とアンテナ近傍の電場の減少が予測される。