Heating locality and current drive efficiency of X-wave and O-wave ECH/ECCD from the lower field side are theoretically investigated for tokamak plasmas in the range of the electron temperature –22.5 keV and the density ne = 1.0– m−3, corresponding to the plasmas in the current ramp-up phase in fusion tokamaks. Performance of X-waves is better than that of O-waves up to keV, above which O-wave performance still improves with Te, while X-wave performance deteriorates with Te due to the absorption via second harmonic resonance before the waves penetrate into the fundamental absorption area at the plasma core. When Te increases to 10 keV, the cutoff density for X-waves increases by 15% beyond the cold plasma cutoff density.
トカマクプラズマにおける電子サイクロトロン加熱・電流駆動のX波およびO波の加熱局在性と電流駆動効率を、低磁場側からの入射について理論的に調べた。対象とするプラズマは、電子温度が–22.5 keV、密度がne = 1.0– m⁻³の範囲であり、これは核融合トカマクにおける電流立ち上げ段階のプラズマに対応する。X波の性能はO波よりも優れているが、その優位性は keVまでであり、それ以上の温度ではO波の性能はTeの増加とともに向上し続ける一方、X波の性能はTeの増加に伴い劣化する。これは、X波がプラズマ中心部の基本共鳴吸収領域に到達する前に、第二高調波共鳴による吸収を受けるためである。Teが10 keVに増加すると、X波の遮断密度は冷プラズマ遮断密度を15%超えて増加する。