Joint experiments investigating the off-axis neutral beam current drive (NBCD) capability to be utilized for advanced operation scenario development in ITER were conducted in four tokamaks (ASDEX Upgrade (AUG), DIII-D, JT-60U and MAST) through the international tokamak physics activity (ITPA). The following results were obtained in the joint experiments, where the toroidal field, Bt, covered 0.4–3.7 T, the plasma current, Ip, 0.5–1.2 MA, and the beam energy, Eb, 65–350 keV. A current profile broadened by off-axis NBCD was observed in MAST. In DIII-D and JT-60U, the NB driven current profile has been evaluated using motional Stark effect diagnostics and good agreement between the measured and calculated NB driven current profile was observed. In AUG (at low δ ∼ 0.2) and DIII-D, introduction of a fast-ion diffusion coefficient of Db ∼ 0.3–0.5 m2 s−1 in the calculation gave better agreement at high heating power (5 MW and 7.2 MW, respectively), suggesting anomalous transport of fast ions by turbulence. It was found through these ITPA joint experiments that NBCD related physics quantities reasonably agree with calculations (with Db = 0–0.5 m2 s−1) in all devices when there is no magnetohydrodynamic (MHD) activity except ELMs. Proximity of measured off-axis beam driven current to the corresponding calculation with Db = 0 has been discussed for ITER in terms of a theoretically predicted scaling of fast-ion diffusion that depends on Eb/Te for electrostatic turbulence or βt for electromagnetic turbulence.
ITERにおける先進運転シナリオ開発に利用するためのオフ軸中性粒子ビーム電流駆動（NBCD）能力を調査する共同実験が、国際トカマク物理活動（ITPA）を通じて4つのトカマク（ASDEX Upgrade（AUG）、DIII-D、JT-60U、MAST）で実施された。トロイダル磁場Btが0.4～3.7 T、プラズマ電流Ipが0.5～1.2 MA、ビームエネルギーEbが65～350 keVの範囲をカバーする共同実験において、以下の結果が得られた。オフ軸NBCDによって広がった電流分布がMASTで観測された。DIII-DとJT-60Uでは、モーション・スターク効果診断を用いてNB駆動電流分布が評価され、測定されたNB駆動電流分布と計算されたNB駆動電流分布の間に良好な一致が観測された。AUG（低いδ～0.2）とDIII-Dでは、計算に高速イオン拡散係数Db～0.3～0.5 m2 s−1を導入することで、高い加熱パワー（それぞれ5 MWと7.2 MW）においてより良い一致が得られ、乱流による高速イオンの異常輸送が示唆された。これらのITPA共同実験を通じて、ELMを除く磁気流体力学（MHD）活動がない場合、NBCD関連の物理量は全装置において計算（Db = 0～0.5 m2 s−1）と合理的に一致することが見出された。測定されたオフ軸ビーム駆動電流と、Db = 0の場合の対応する計算との近接性が、静電乱流ではEb/Te、電磁乱流ではβtに依存する理論的に予測された高速イオン拡散のスケーリングの観点から、ITERについて議論された。