Theoretical investigations are performed in order to explain the plasma rotation increments induced by lower hybrid current drive (LHCD) in Tore Supra and the results are compared to the experimental observations. The intrinsic toroidal rotation is governed by several mechanisms in concert. The impact of the LHCD on each involved mechanism is analyzed. The neoclassical toroidal rotation is always in the counter-current direction. The toroidal diamagnetic velocity is of the order of the experimental toroidal velocity. At high plasma current the rotation evolution in the lower hybrid (LH) phase is controlled by the neoclassical friction force due to the trapped ions in banana trajectories through the toroidal diamagnetic velocity. This force results in the counter-current increment as observed in the experimental measurement of toroidal rotation. At low plasma current the rotation is dominated by momentum turbulent transport when the LH waves are applied. The Reynolds stress grows strongly compared to the high plasma current case and acts as a co-current force through its residual stress contribution. Momentum transport simulations are also performed with CRONOS (Artaud et al2010) in order to assess the rotation increments induced by LHCD.
理論的調査を実施し、Tore Supraにおける低域混成波電流駆動(LHCD)によって誘起されるプラズマ回転増分を説明し、その結果を実験観測と比較する。固有トロイダル回転は、複数の機構が協働して支配する。LHCDが各関与機構に及ぼす影響を解析する。新古典トロイダル回転は常に電流方向と逆方向である。トロイダル反磁性速度は、実験で観測されるトロイダル速度と同程度の大きさである。高プラズマ電流時には、低域混成波(LH)位相における回転進化は、バナナ軌道上の捕捉イオンがトロイダル反磁性速度を介して及ぼす新古典摩擦によって支配される。この力は、実験によるトロイダル回転測定で観測される電流方向と逆方向の増分をもたらす。低プラズマ電流時には、LH波印加時の回転は運動量乱流輸送によって支配される。レイノルズ応力は高プラズマ電流時と比較して強く増大し、その残留応力成分を介して電流方向の力として作用する。さらに、LHCDによる回転増分を評価するため、CRONOK(Artaud et al. 2010)を用いた運動量輸送シミュレーションも実施する。