The stabilization of the neoclassical tearing mode (NTM) by an electron cyclotron current drive (ECCD) has been numerically studied for the parameters of ITER in order to evaluate the necessary EC power for the stabilization of NTMs in ITER. The time evolution of an island width of NTM is calculated by the modified Rutherford equation. The modification of the background current density profile by the EC current located on the rational surface is calculated by the current diffusion equation and the variation of the tearing stability index Δ' is taken into account. When the EC power is higher than a threshold value, NTMs with any island width can be fully stabilized. The dependence of the threshold power on the parameters in the modified Rutherford equation is examined. The threshold power depends significantly on the parameters of the bootstrap current term in the modified Rutherford equation. The injected EC current decreases the value of Δ' through the background current modification, which results in the reduction of the threshold power. The effects of the peaked nature of the EC current density profile and the EC power modulation on the threshold power are investigated. When the width of the EC current density profile becomes half, the threshold power is reduced to half or less. The EC power modulation is found to be inessential for the threshold power reduction if the EC current density profile can be peaked. As regards the maximum value of the threshold power in the range of parameters, an EC power of about 25 MW is found to be sufficient for the simultaneous stabilization of both the m/n = 3/2 and 2/1 NTMs in ITER.
ITERのパラメータに対して、電子サイクロトロン電流駆動(ECCD)による新古典テアリングモード(NTM)の安定化が、ITERにおけるNTMの安定化に必要なECパワーを評価するために数値的に研究された。NTMの磁気島幅の時間発展は、修正ラザフォード方程式によって計算される。有理面上に位置するEC電流による背景電流密度分布の変化は、電流拡散方程式によって計算され、テアリング安定性指標Δ'の変化が考慮される。ECパワーが閾値より高い場合、任意の磁気島幅を持つNTMは完全に安定化され得る。修正ラザフォード方程式におけるパラメータに対する閾値パワーの依存性が調べられる。閾値パワーは、修正ラザフォード方程式におけるブートストラップ電流項のパラメータに大きく依存する。入射EC電流は、背景電流密度分布の変化を通じてΔ'の値を減少させ、その結果閾値パワーが低減する。EC電流密度分布のピーク性とECパワー変調が閾値パワーに及ぼす効果が調査される。EC電流密度分布の幅が半分になると、閾値パワーは半分以下に低減される。ECパワー変調は、EC電流密度分布をピーク状にできる場合、閾値パワー低減には本質的ではないことがわかった。パラメータ範囲における閾値パワーの最大値に関しては、ITERにおけるm/n = 3/2 および 2/1 NTMの両方の同時安定化には、約25 MWのECパワーで十分であることがわかった。