A review of experiments and theory of electron cyclotron resonance heating (ECRH) and current drive (ECCD) is presented. An outline of the basic linear theory of wave propagation and absorption in the electron cyclotron range of frequencies and their harmonics is given and compared with experimental results from many devices. The experimental data base on quasilinear and nonlinear physics as well as on parametric wave decay is reviewed and compared to theory. Experiments and theory on doppler shifted absorption either by bulk or tail electrons (which can be created by other means) are discussed. ECRH provides means for controlled plasma breakdown and current ramp up in tokamaks and plays a key role in net current-free stellarator research. Start-up was investigated in many tokamaks and stellarators and the results are discussed in the light of the present day theoretical understanding. The role of ECRH to improve the understanding of both particle and energy confinement is described and special heating correlated features, such as 'density pump out' during ECRH are discussed. The application of modulated ECRH for perturbative heat wave studies and the comparison with both sawtooth heat pulse propagation and the steady state power balance analysis is presented. Electron cyclotron current drive is a possible method for current profile and MHD control in tokamaks and provides means for bootstrap current compensation in stellarators. The basic theory of electron cyclotron current drive is presented and compared to experiments in both tokamaks and stellarators. Experiments on sawtooth stabilization and MHD control by ECRH or ECCD are discussed and compared to theory. An increasing number of fusion devices is equipped with ECRH for bulk heating and sophisticated plasma physics investigations. A remarkable extension of the accessible plasma parameter range became possible by the recent development of sources with high power (1 MW) and frequency (110-160 GHz). Particular emphasis is given to new experiments and the refinement of theory incorporating plasma phenomena and the mutual impact on the wave physics.
電子サイクロトロン共鳴加熱(ECRH)および電流駆動(ECCD)に関する実験と理論のレビューを提示する。電子サイクロトロン周波数帯およびその高調波における波動伝播と吸収の基礎的線形理論の概要を示し、多くの装置からの実験結果と比較する。準線形および非線形物理、ならびにパラメトリック波動減衰に関する実験データベースをレビューし、理論と比較する。バルク電子またはテール電子によるドップラーシフト吸収(他の手段によって生成され得る)に関する実験と理論について議論する。ECRHはトカマクにおけるプラズマの制御された生成と電流立ち上げの手段を提供し、ネットカレントフリーのステラレーター研究において重要な役割を果たす。立ち上げは多くのトカマクおよびステラレーターで調査され、その結果は現在の理論的理解に照らして議論される。粒子およびエネルギーの閉じ込めの理解を向上させるためのECRHの役割を説明し、ECRH中の「密度ポンプアウト」などの加熱相関特性について議論する。摂動熱波研究のための変調ECRHの適用と、サートゥース熱波伝播および定常状態パワーバランス解析との比較を示す。電子サイクロトロン電流駆動は、トカマクにおける電流分布およびMHD制御の可能な方法であり、ステラレーターにおけるブートストラップ電流補償の手段を提供する。電子サイクロトロン電流駆動の基礎理論を示し、トカマクおよびステラレーターの両方における実験と比較する。ECRHまたはECCDによるサートゥース安定化およびMHD制御の実験を議論し、理論と比較する。多数の核融合装置が、バルク加熱および高度なプラズマ物理研究のためにECRHを装備している。高パワー(1 MW)および高周波数(110-160 GHz)の源の最近の開発により、到達可能なプラズマパラメータ範囲の顕著な拡張が可能となった。プラズマ現象を組み込んだ波動物理への相互影響を伴う新しい実験と理論の精密化に特に重点を置く。