The paper summarizes the experiments performed with ion cyclotron resonance heating (ICRH) on ASDEX, from November 1984 until March 1986; the most interesting results are reported and discussed in detail. Heating and confinement studies using the hydrogen second harmonic scheme and the hydrogen minority scheme (PIC < 2.6 MW, tIC < 1.5 s) show a typical L-mode behaviour, i.e. a power dependent confinement degradation, which is rather similar to that found with neutral beam injection (NBI) heating. ICRH is accompanied by a slightly improved particle and energy confinement compared with that of NBI; this is also true for a combined ICRH + NBI scheme, up to Ptot ≈ 4.5 MW, absorbed in the plasma. Particular efforts have been devoted to investigations of the second harmonic regime in H/D plasmas with nH/ne ≈ 0.1 - 1, with a view to heating mixtures in reactor relevant plasmas. The achievement of H-mode transitions with ICRH alone in the hydrogen minority scheme at an absorbed RF power of about 1.1 MW supports the assumption of common confinement properties in auxiliary heated tokamaks, since they appear to be widely independent of the additional heating method. ICRH specific impurity problems, such as the strong release of iron from the vessel walls, have been overcome by applying extensive in situ wall carbonization. The mechanisms responsible for impurity generation have partly been identified and analysed; however, the problem still remains to be solved. Impurities preferentially released from the ICRH antenna do not pose problems.
本論文は、1984年11月から1986年3月までASDEXで実施されたイオンサイクロトロン共鳴加熱(ICRH)を用いた実験を要約したものであり、最も興味深い結果について詳細に報告・考察する。水素第二高調波方式および水素少数キャリア方式(PIC < 2.6 MW、tIC < 1.5 s)を用いた加熱および閉じ込め研究は、典型的なLモード挙動、すなわち出力に依存する閉じ込め劣化を示し、これは中性粒子ビーム入射(NBI)加熱で見られるものとかなり類似している。ICRHは、NBIと比較してわずかに改善された粒子およびエネルギー閉じ込めを伴う。これは、プラズマに吸収されるPtot ≈ 4.5 MWまでのICRH+NBI複合方式についても同様である。nH/ne ≈ 0.1 - 1のH/Dプラズマにおける第二高調波領域の研究には特に努力が払われ、炉心関連プラズマにおける混合加熱を視野に入れたものである。水素少数キャリア方式において、約1.1 MWの吸収RF出力でICRH単独によるHモード遷移が達成されたことは、補助加熱トカマクにおける共通の閉じ込め特性の仮定を支持するものである。なぜなら、それらは追加加熱方法にほぼ依存しないように見えるからである。容器壁からの鉄の強い放出などのICRH特有の不純物問題は、広範なその場壁カーボン化を適用することによって克服された。不純物生成の原因となるメカニズムは部分的に特定・分析されたが、問題は依然として解決されるべきものである。ICRHアンテナから優先的に放出される不純物は問題を引き起こさない。