A toroidal particle-in-cell (PIC) code, suitable for investigating nonlinear phenomena in radio frequency (RF) heating and current drive, is developed and verified thereafter through a series of fidelity tests for field solvers and single particle motions in toroidal geometry, where simulation results show good coincidence with analytical prediction. The RF capability is then demonstrated through the integrated benchmarks with linear lower hybrid wave and ion Bernstein wave theory in cylindrical geometry, where the analytic result is easily available. The frequency and mode structure in the simulations agree well with the theoretical prediction.
トロイダル粒子インセル（PIC）コードは、高周波（RF）加熱および電流駆動における非線形現象の調査に適しており、その後、トロイダル幾何学における場のソルバーおよび単一粒子運動の一連の忠実度テストを通じて検証され、シミュレーション結果は解析的予測と良好な一致を示す。RF能力は、円筒幾何学における線形低混成波理論およびイオンバーンスタイン波理論との統合ベンチマークを通じて実証され、解析解が容易に得られる。シミュレーションにおける周波数およびモード構造は理論的予測と良好に一致する。