Development of a linear motion antenna for the JT-60SA ECRF system

JT-60SA ECRFシステムに向けた直線駆動アンテナの開発

森山 伸一; 小林 貴之; 諫山 明彦; 星野 克道; 鈴木 貞明; 平内 慎一; 横倉 賢治; 澤畠 正之; 寺門 正之; 日向 淳; 和田 健次; 佐藤 福克

Moriyama, Shinichi; Kobayashi, Takayuki; Isayama, Akihiko; Hoshino, Katsumichi; Suzuki, Sadaaki; Hiranai, Shinichi; Yokokura, Kenji; Sawahata, Masayuki; Terakado, Masayuki; Hinata, Jun; Wada, Kenji; Sato, Yoshikatsu

JT-60SAの電子サイクロトロン周波数帯(ECRF)加熱電流駆動装置に用いるアンテナとして、冷却水リークの可能性を極めて小さくできるようにミラーを直線駆動する形式を提案している。駆動機構,ベロー等の主要構成要素の実施可能性については、既にモックアップを製作して確認した。今回、ミラー駆動シャフトの支持機構として固体潤滑剤を使用した金属滑り軸受けを利用する設計を行い、モックアップに組み込んだ。一般的なボールベアリングと比較して、シャフトの回転と直線運動を1つの軸受で実現できる利点がある。真空排気した状態での駆動試験を行って固体潤滑剤が真空性能に与える影響を質量分析によって調べた。一方、JT-60SAの典型的実験シナリオにおけるECRF加熱・電流駆動特性を計算で評価し、アンテナの準光学的な設計について確認した。

An antenna having a first mirror driven in the linear motion (LM) and a fixed second mirror was proposed for electron cyclotron range of frequency (ECRF) heating and current drive system, to minimize the risk of cooling-water-leakage. Basic mechanical feasibilities of the bellows covering the movable structures of the antenna were previously investigated using a mock-up. This time, a support structure of the shaft has been designed using a metallic sliding bearing with solid lubricant. The sliding bearing can support combination of linear and rotational motions while a ball bearing supports either linear or rotational motion. We have newly installed the sliding bearing into the mock-up. A vacuum pumping test has been carried out paying attention to the influence of the solid lubricant by mass analysis. To design the LM antenna for JT-60SA in detail, heating and current drive characteristics for typical experimental scenarios of JT-60SA has been investigated by calculation.