The paper describes the characteristic behaviour of lower hybrid current startup in JIPP T-IIU. The current startup is carried out by the injection of 800 MHz lower hybrid waves into cold and low density plasmas (Te = 10 − 20 eV, e = (1−2) × 1012 cm−3 produced by electron cyclotron resonance or lower hybrid waves (LHW) only. The plasma current rises with a characteristic rise-time of τr (≳ 30-50 ms) and approaches a quasi-steady state value, Ipm (= 5-20 kA), whereupon 10-50 kW LHW power is injected into the torus, controlling the vertical field. The rise-time is inversely proportional to the bulk electron density, ne, and is comparable to the collision time of current carrying high energy electrons with the bulk plasmas. On the other hand, the current drive efficiency in the quasi-steady state is almost independent of e, i.e. Ipm/PLH = 0.4−0.7 A·W−1 for e = (0.8−4) × 1012 cm−3. The conversion efficiency of RF energy injected into the torus is typically 5% during the current rise phase and 10% in the most efficienct case. The effects of the initial injection of ECH power and the observed parametric instabilities on the current startup are investigated from the viewpoint of seed current generation. During the rapid current rise when an appreciably negative loop voltage is observed, the bulk electrons are heated up to 150 eV. Various heating mechanisms responsible for the bulk electron heating are discussed.
本論文は、JIPP T-IIUにおける低ハイブリッド電流立ち上げの特徴的な挙動について述べている。電流立ち上げは、電子サイクロトロン共鳴または低ハイブリッド波のみによって生成された低温・低密度プラズマ（Te = 10〜20 eV、ne = (1〜2) × 10^12 cm^-3）への800 MHz低ハイブリッド波の入射によって行われる。プラズマ電流は特徴的な立ち上がり時間τr（≳30〜50 ms）で上昇し、準定常値Ipm（= 5〜20 kA）に近づく。このとき、10〜50 kWの低ハイブリッド波電力がトーラスに入射され、垂直磁場が制御される。立ち上がり時間はバルク電子密度neに反比例し、高エネルギー電子がバルクプラズマと衝突する時間に相当する。一方、準定常状態における電流駆動効率は、ne = (0.8〜4) × 10^12 cm^-3に対してIpm/PLH = 0.4〜0.7 A·W^-1であり、ほぼ密度に依存しない。トーラスに入射されたRFエネルギーの変換効率は、電流立ち上げ相では典型的に5%、最も効率の良い場合で10%である。初期の電子サイクロトロン共鳴加熱電力入射と、観測されたパラメトリック不安定性が電流立ち上げに及ぼす影響について、シード電流生成の観点から調査している。急速な電流立ち上げ時には、顕著な負のループ電圧が観測され、バルク電子は150 eVまで加熱される。バルク電子加熱の原因となる様々な加熱機構について議論する。