Runaway electrons (REs) generated during tokamak disruptions are a major concern for the safe operation of future fusion devices. The interaction of REs with waves has been proposed as a potential mechanism for their mitigation. This study investigates the effect of electron–cyclotron heating (ECH) on post-disruption plasmas containing REs. O- and X-mode EC waves are routinely used for plasma heating and current drive. However, these modes do not interact directly with relativistic electrons and cannot be injected into plasmas with densities exceeding their respective cutoff densities. In contrast, the internal slow X-mode (sX) can resonate with relativistic electrons and may therefore provide a pathway for their mitigation. We report DIII-D experiments designed to access the internal slow X-mode through O-sX conversion during post-disruption RE plateaus. ECH increased the background-plasma density, doubled the loop voltage, and strongly enhanced the RE synchrotron signal, demonstrating substantial ECH-plasma coupling and increased effective dissipation of the RE channel. Although ECH produced a pronounced response consistent with enhanced RE dissipation, we could not isolate conclusive evidence of resonant sX-RE interaction. Strong heating, ionization, and impurity-redistribution effects appear to dominate the response and may mask a direct wave-particle signature. Nevertheless, the results demonstrate the potential of ECH for RE control through background-plasma modification, with O-sX access offering an additional possibility of direct resonant interaction.
トカマク崩壊中に生成される逃走電子（RE）は、将来の核融合装置の安全運転にとって大きな懸念事項である。REと波動との相互作用は、その緩和のための潜在的なメカニズムとして提案されている。本研究では、REを含む崩壊後プラズマに対する電子サイクロトロン加熱（ECH）の効果を調査する。OモードおよびXモードのEC波は、プラズマ加熱と電流駆動に日常的に使用されている。しかし、これらのモードは相対論的電子と直接相互作用せず、それぞれの遮断密度を超える密度のプラズマには入射できない。対照的に、内部遅いXモード（sX）は相対論的電子と共鳴し得るため、その緩和の経路を提供する可能性がある。我々は、崩壊後REプラトー相におけるO-sX変換を通じて内部遅いXモードにアクセスするように設計されたDIII-D実験を報告する。ECHは背景プラズマ密度を増加させ、ループ電圧を2倍にし、REシンクロトロン信号を強く増強し、実質的なECH-プラズマ結合とREチャネルの有効散逸の増加を示した。ECHはRE散逸の増強と整合する顕著な応答を生み出したが、共鳴的なsX-RE相互作用の決定的な証拠を単離することはできなかった。強い加熱、電離、および不純物再分布の効果が応答を支配しているようであり、直接的な波動-粒子シグネチャを覆い隠している可能性がある。それでもなお、これらの結果は、背景プラズマ改変を通じたRE制御に対するECHの可能性を示しており、O-sXアクセスは直接的な共鳴相互作用の追加的な可能性を提供する。