Theoretical and computational analyses of bootstrapped tokamaks with oscillating field current drive (OFCD) have been developed using a nonlinear magnetic helicity model. Assuming a rigid current profile, the conditions for optimal tokamak steady-state operation are derived and are shown to agree with the results of computer calculations. Generalized limit formulae for the toroidal plasma beta and bootstrap current fraction are also obtained. The results of the analyses indicate that steady-state bootstrapped tokamak operation with high toroidal plasma beta can best be achieved in tight aspect ratio reactors with OFCD supplying as much as a quarter of the total toroidal plasma current.
理論的および計算的な解析により、非線形磁気ヘリシティモデルを用いた振動場電流駆動（OFCD）を伴うブートストラップ型トカマクの解析が開発された。剛体電流分布を仮定して、最適なトカマク定常運転の条件が導出され、これが数値計算の結果と一致することが示された。トロイダルベータおよびブートストラップ電流分率に関する一般化された限界式も得られた。解析結果は、高トロイダルベータでの定常ブートストラップ型トカマク運転は、OFCDが全トロイダルプラズマ電流の4分の1を供給する緊密アスペクト比リアクターにおいて最もよく達成できることを示している。