Progress on development of mega-watt multi-frequency gyrotron in JAEA

JAEAにおけるメガワット・多周波数発振ジャイロトロンの開発の進展

池田 亮介; 梶原 健; 小田 靖久; 高橋 幸司; 小林 貴之; 森山 伸一; 坂本 慶司

Ikeda, Ryosuke; Kajiwara, Ken; Oda, Yasuhisa; Takahashi, Koji; Kobayashi, Takayuki; Moriyama, Shinichi; Sakamoto, Keishi

TEジャイロトロンは、磁場強度を変えることにより170GHz, 137GHz, 104GHzの発振を実現することが可能である。高出力実験において、170GHz発振では発振出力/発振効率/総合効率が1.2MW / 27% / 43%、137GHz発振では810kW / 25% / 40%、104GHz発振では720kW / 25% / 38%を達成している。また、これらの発振周波数について40mの長距離伝送試験を行い、伝送終端において91%, 88%, 95%のHE11モード純度を達成した。

TE mode gyrotron has advantages for multi-frequency oscillation. Oscillations of 170 GHz, 137 GHz and 104 GHz at TE, TE and TE modes, respectively are excited by varying the magnetic field strength. In high power experiments, the output power, the oscillation efficiency and the electric efficiency for 170 GHz, 137 GHz and 104 GHz oscillation achieved 1.2 MW / 27% / 43%, 810 kW / 25% / 40% and 720 kW / 25% / 38%. In long pulse operation, 900 kW / 100 s, 800 kW / 224 s and 650 kW / 433 s for 170 GHz oscillation are obtained. HE mode purity of 91%, 88% and 95% for 170 GHz, 137 GHz and 104 GHz oscillation is obtained at the exit of a 40 m transmission line.