High power electron cyclotron current drive (ECCD) experiments in the W7-AS stellarator are analysed. In these net-current-free discharges, the ECCD and the bootstrap current are feedback controlled by an inductive current. Based on the measured density and temperature profiles, the neoclassical predictions of the bootstrap (with the ambipolar radial electric field taken into account) and the inductive current densities as well as the ECCD from the linear adjoint approach with trapped particles included are calculated. For stationary conditions, the current balance is checked. Launch-angle scans at fixed density as well as density scans at fixed launch-angle are described. Low-frequency MHD mode activity is obtained for strong co-ECCD, and for counter-ECCD a ' feature' with complete loss of the central confinement is found.The linear ECCD prediction is in reasonable agreement with the current balance except for low-density discharges with highly peaked on-axis deposition, where the ECCD predicted from linear theory exceeds by a factor of about 2 the one from the current balance. Since the bootstrap current is well balanced by the inductive current without ECCD, the linear ECCD overestimate is compared with nonlinear Fokker–Planck (FP) simulations, where two different power loss models are used to reach steady state. These volume-averaged FP simulations cannot describe the ECCD degradation at the low densities.
高パワー電子サイクロトロン電流駆動(ECCD)実験がW7-ASステラレータにおいて解析された。これらの純電流なし放電において、ECCDとブートストラップ電流は誘導電流によってフィードバック制御される。測定された密度および温度分布に基づいて、新古典論的予測であるブートストラップ電流(動径電場を考慮に入れたもの)と誘導電流密度、ならびに捕捉粒子を含めた線形随伴法によるECCDが計算される。定常状態に対して、電流バランスが検証される。固定密度における入射角走査と、固定入射角における密度走査が記述される。強い共方向ECCDに対して低周波MHDモード活動が得られ、反方向ECCDに対しては中心部閉じ込めの完全な喪失を伴う特徴が観測される。線形ECCD予測は、高密度かつ強く中心付近に局在した加熱を伴う低密度放電を除いて、電流バランスと合理的に一致する。そのような場合、線形理論から予測されるECCDは電流バランスから得られる値の約2倍となる。ブートストラップ電流がECCDなしでは誘導電流によって良好にバランスされるため、線形ECCDの過大評価は、2つの異なるパワー損失モデルを用いて定常状態に到達させる非線形フォッカー・プランク(FP)シミュレーションと比較される。これらの体積平均化されたFPシミュレーションは、低密度におけるECCDの低下を記述することができない。