Current driven by fast Alfvén waves is measured in H mode and VH mode plasmas on the DIII-D tokamak for the first time. Analysis of the poloidal flux evolution shows that the fast wave current drive profile is centrally peaked but sometimes broader than theoretically expected. Although the measured current drive efficiency is in agreement with theory for plasmas with infrequent ELMs, the current drive efficiency is an order of magnitude too low for plasmas with rapid ELMs. Power modulation experiments show that the reduction in current drive with increasing ELM frequency is due to a reduction in the fraction of centrally absorbed fast wave power. The absorption and current drive are weakest when the electron density outside the plasma separatrix is raised above the fast wave cut-off density by the ELMs, possibly allowing an edge loss mechanism to dissipate the fast wave power since the cut-off density is a barrier for fast waves leaving the plasma.
高速波電流駆動がDIII-DトカマクのHモードおよびVHモードプラズマにおいて初めて測定された。ポロイダル磁束の時間発展の解析により、高速波電流駆動の分布は中心部でピークを持つが、理論的に予測されるよりも広がる場合があることが示された。測定された電流駆動効率は、ELM頻度が低いプラズマでは理論と一致するが、ELM頻度が高いプラズマでは電流駆動効率が一桁低い。パワー変調実験により、ELM頻度の増加に伴う電流駆動の減少は、中心部で吸収される高速波パワーの割合の減少によるものであることが示された。ELMによってプラズマセパラトリクス外側の電子密度が高速波の遮断密度以上に上昇すると、吸収と電流駆動は最も弱まり、プラズマから出る高速波に対する遮断密度が障壁となるため、端部での損失機構が高速波パワーを散逸させる可能性がある。