The structure of the toroidal rotation profile with mixed heating by neutral beam injection (NBI) and electron cyclotron resonance heating (ECH) has been investigated in KSTAR L-mode plasmas. ECH with varying resonance layer positions was used for heating a mix control. The experimental results show that ECH causes a counter-current rotation increment both for off-axis and on-axis ECH heating. For L-mode plasmas, off-axis ECH produces larger counter-current rotation than on-axis ECH. Analysis of ion heat and momentum transport for the ECH L-mode plasmas shows that the electron temperature gradient is the main reason for the degradation of ion heat confinement and also the main driving force for the non-diffusive momentum flux. As a possible mechanism for the counter-current intrinsic torque with ECH, the transition of the turbulence mode from ion temperature gradient (ITG) to the trapped electron mode (TEM) with the resulting sign change of turbulence driven residual stress is suggested. A linear gyro-kinetic analysis shows the ITG → TEM transition occurs in a localized region during ECH injection, and the trend of TEM excitation is consistent with the observed macroscopic trend of the toroidal rotation.
中性ビーム入射(NBI)と電子サイクロトロン共鳴加熱(ECH)による混合加熱を伴うトロイダル回転分布の構造が、KSTAR Lモードプラズマにおいて調査された。共鳴層の位置を変化させたECHが、加熱混合制御に使用された。実験結果は、ECHがオフアクシスおよびオンアクシスの両方のECH加熱において反電流方向の回転増加を引き起こすことを示している。Lモードプラズマでは、オフアクシスECHはオンアクシスECHよりも大きな反電流方向回転を生成する。ECH Lモードプラズマにおけるイオン熱輸送および運動量輸送の解析は、電子温度勾配がイオン熱閉じ込めの劣化の主な原因であり、また非拡散性運動量流束の主な駆動力であることを示している。ECHを伴う反電流方向の固有トルクの可能なメカニズムとして、イオン温度勾配(ITG)から捕捉電子モード(TEM)への乱流モード遷移と、それに伴う乱流駆動残留応力の符号反転が示唆される。線形ジャイロ運動論的解析は、ECH入射中に局所的な領域でITG→TEM遷移が発生することを示し、TEM励起の傾向はトロイダル回転の観測された巨視的傾向と一致している。