The neoclassical bootstrap current effect is investigated in the JT-60 tokamak. The experimental resistive loop voltages are compared with the calculations, using the neoclassical resistivity, with and without the bootstrap current, and the Spitzer resistivity for a wide range of plasma current (Ip = 0.5-2 MA) and poloidal beta (βp = 0.1-3.2). The neoclassical bootstrap current is calculated directly with the force balance equations for viscous and friction forces according to the Hirshman–Sigmar theory. The bootstrap current driven by the fast ion component is also included. The calculated resistive loop voltage is consistent with the neoclassical prediction including the bootstrap current. It is shown that up to 80% of total plasma current is driven by the bootstrap current in the regime with an extremely high poloidal beta value (βp = 3.2) while the beam driven current is negligibly small.
新古典ブートストラップ電流効果がJT-60トカマクにおいて調査される。実験的な抵抗性ループ電圧は、新古典抵抗率を用いた計算値と比較され、ブートストラップ電流の有無、およびスピッツァー抵抗率について、広範囲のプラズマ電流(Ip = 0.5-2 MA)とポロイダルベータ(βp = 0.1-3.2)にわたって検討される。新古典ブートストラップ電流は、ヒルシュマン–シグマー理論に従った粘性力と摩擦力に関する力の釣り合い方程式から直接計算される。高速イオン成分によって駆動されるブートストラップ電流も含まれる。計算された抵抗性ループ電圧は、ブートストラップ電流を含む新古典予測と一致する。極めて高いポロイダルベータ値(βp = 3.2)の領域では、全プラズマ電流の最大80%がブートストラップ電流によって駆動される一方、ビーム駆動電流は無視できるほど小さいことが示される。