An analysis of the radial electric field and heat transport, both for ions and electrons, is presented for a high- electron cyclotron heated (ECH) discharge on the large helical device (LHD). Transport analysis is done using the task3d transport suite utilizing experimentally measured profiles for both ions and electrons. Ion temperature and perpendicular flow profiles are measured using the recently installed x-ray imaging crystal spectrometer diagnostic (XICS), while electron temperature and density profiles are measured using Thomson scattering. The analysis also includes calculated ECH power deposition profiles as determined through the travis ray-tracing code. This is the first time on LHD that this type of integrated transport analysis with measured ion temperature profiles has been performed without NBI, allowing the heat transport properties of plasmas with only ECH heating to be more clearly examined. For this study, a plasma discharge is chosen which develops a high central electron temperature ( keV) at moderately low densities ( m−3). The experimentally determined transport properties from task3d are compared to neoclassical predictions as calculated by the gsrake and fortec-3d codes. The predicted electron fluxes are seen to be an order of magnitude less than the measured fluxes, indicating that electron transport is largely anomalous, while the neoclassical and measured ion heat fluxes are of the same magnitude. Neoclassical predictions of a strong positive ambipolar electric field () in the plasma core are validated through comparisons to perpendicular flow measurements from the XICS diagnostic. This provides confidence that the predictions are producing physically meaningful results for the particle fluxes and radial electric field, which are a key component in correctly predicting plasma confinement.
大型ヘリカル装置（LHD）における高電子サイクロトロン加熱（ECH）放電について、イオンと電子の両方に対する動径電場と熱輸送の解析を提示する。輸送解析は、イオンと電子の両方の実験的に測定された分布を用いて、task3d輸送コードを用いて行われる。イオン温度と垂直流の分布は、最近設置されたX線イメージング結晶分光器（XICS）を用いて測定され、一方、電子温度と密度の分布はトムソン散乱を用いて測定される。解析には、travis光線追跡コードによって決定された計算されたECHパワー堆積分布も含まれる。これは、NBIを用いずに測定されたイオン温度分布を用いたこの種の統合輸送解析がLHDで初めて行われたものであり、ECH加熱のみのプラズマの熱輸送特性をより明確に調べることを可能にする。本研究では、適度に低い密度（m⁻³）において高い中心電子温度（keV）を発達させるプラズマ放電が選択される。task3dから得られた実験的に決定された輸送特性は、gsrakeおよびfortec-3dコードによって計算された新古典輸送予測と比較される。予測された電子フラックスは測定されたフラックスより一桁小さいことが観察され、電子輸送が主に異常輸送であることを示している一方、新古典予測と測定されたイオンフラックスは同程度の大きさである。プラズマコアにおける強い正の双極電場（）の新古典予測は、XICS診断からの垂直流測定との比較を通じて検証される。これにより、粒子フラックスと動径電場に関する予測が、プラズマ閉じ込めを正確に予測するための鍵となる要素として、物理的に意味のある結果を生成しているという確信が得られる。