Development and operation of the Lower Hybrid Range of Frequency system on JT-60U

JT-60U用LHRFシステムの開発と運転結果

関 正美; 池田 佳隆; 前原 直; 森山 伸一; 内藤 磨; 安納 勝人; 平内 慎一; 下野 貢; 篠崎 信一 ; 寺門 正之; 横倉 賢治; 山本 巧; 藤井 常幸

Seki, Masami; Ikeda, Yoshitaka; Maebara, Sunao; Moriyama, Shinichi; Naito, Osamu; Anno, Katsuto; Hiranai, Shinichi; Shimono, Mitsugu; Shinozaki, Shinichi; Terakado, Masayuki; Yokokura, Kenji; Yamamoto, Takumi; Fujii, Tsuneyuki

JT-60U用低域混成波(LHRF)システムの開発及び運転結果について総合的にレビューする。LHRFシステムは、2GHz帯で1MWの大出力クライストロンを24本持ち、3つの通常型アンテナを用いて約8MWの入射を行った。電流駆動効率や放射スペクトラム制御性の改善及び入射電力の向上のため、既存のアンテナを3分岐型へ、さらに12分岐型のアンテナへと開発を進めた。12分岐型アンテナでは、既存の伝送系導波管数を1/4に削減でき、システムの簡素化に成功した。さらに7MWの入射電力を実現するほか、3.6MAの世界最高の非誘導駆動電流や3.510mAWの世界最高の電流駆動効率を達成した。アンテナからのガス放出は、コンディショニングを行うことで、約110Pam/smと低くすることができ、従来から使用されて来た専用の真空排気装置を不要とできることを実証した。アンテナとプラズマの結合可能距離は、中性ガスを注入することで遠隔化できることを明らかにした。JT-60UのLHRFシステムは、世界をリードする電流駆動研究の原動力として稼動し、上記の成果をあげ、さらに次世代のLHRFアンテナの設計指針を与えるなど大きく貢献している。

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