With the very high electron cyclotron (EC) wave power density achieved in the TCV tokamak, more than 20 MW m−3, quasilinear modelling predicts an electron cyclotron current drive (ECCD) efficiency well in excess to the experimental value, by up to a factor of 10. Experimentally, radial transport of suprathermal electrons consistent with a diffusion coefficient larger than 1.5 m2 s−1 has been observed. This implies that the radial transport time is of the same order as the electron deflection time, suggesting that the key to resolving the discrepancy is to include radial transport in the kinetic simulations. In this paper we show that with a diffusion coefficient in accordance with the experimental estimation, we can reproduce the observed current drive efficiency in the fully EC current driven plasmas of TCV by solving the Fokker–Planck equation. Experimentally the total wave-driven current is well-known since the current in the Ohmic transformer is set to a constant value. We study the radial profile and the velocity dependence of the radial diffusion coefficient.A specific model is employed for steady-state electron internal transport barriers, produced by off-axis ECCD, with the electrons divided into two groups according to their energy. A small diffusion coefficient is assigned for the low-energy electrons, while at higher energies the diffusion level is chosen such as to obtain the experimental ECCD efficiency. The total current density, which is the sum of the wave-driven part and the bootstrap current, is found to be hollow, supporting the hypothesis that the reversed shear is the cause of the transport barrier.
TCVトカマクにおいて達成された非常に高い電子サイクロトロン（EC）波パワー密度（20 MW m⁻³超）では、準線形モデリングにより予測される電子サイクロトロン電流駆動（ECCD）効率は、実験値よりも最大で10倍程度上回る。実験的には、1.5 m² s⁻¹を超える拡散係数と整合的な、超熱電子の径方向輸送が観測されている。これは、径方向輸送時間が電子衝突時間と同程度であることを示唆しており、この不一致を解消する鍵は運動論的シミュレーションに径方向輸送を含めることにあることを示している。本論文では、実験的推定と一致する拡散係数を用いることで、フォッカー・プランク方程式を解くことにより、TCVの完全EC電流駆動プラズマにおいて観測された電流駆動効率を再現できることを示す。実験的には、オーミックトランスの電流が一定値に設定されるため、全波動駆動電流はよく知られている。我々は、径方向拡散係数の径方向プロファイルと速度依存性を研究する。オフアクシスECCDによって生成される定常状態の電子内部輸送障壁に対して、特定のモデルが採用され、電子はそのエネルギーに応じて2つのグループに分けられる。低エネルギー電子には小さな拡散係数が割り当てられ、一方、高エネルギーでは、実験的なECCD効率が得られるように拡散レベルが選択される。波動駆動成分とブートストラップ電流の和である全電流密度は中空状であることが見出され、これは逆転シアが輸送障壁の原因であるという仮説を支持するものである。