ECH用極低温型高周波真空窓の開発

Development of cryogenic vacuum window for ECH system

横倉 賢治; 春日井 敦; 坂本 慶司; 高橋 幸司; 恒岡 まさき; 山本 巧; 今井 剛; 永島 孝; 斉藤 靖*; 伊藤 孝治*; 海老沢 克之*

Yokokura, Kenji; Kasugai, Atsushi; Sakamoto, Keishi; Takahashi, Koji; Tsuneoka, Masaki; Yamamoto, Takumi; Imai, Tsuyoshi; Nagashima, Takashi; Saito, Yasushi*; not registered; Ebisawa, Katsuyuki*

開発を実施した本ECH用高周波真空窓は、110GHz、HE11モード、1MWクラスの大電力長パルス用で、汎用型の小型クライオ冷凍機を用いて、遠隔操作性に優れた絶対温度~11Kに冷却した窓である。使用したディスク材料は、極低温下で優れた熱伝導率、誘電体損失率を有する人造サファイアを用い、400kW、パルス幅1秒および100kWパルス幅5.4秒で極めて安定な伝送結果が得られた。また、高周波伝送電力(≦400kW)に対する発熱電力率は、13~25Kの温度領域において約0.04%で、極低温冷却に伴うディスクへのガス凝縮は、温度制御と短時間の脱ガス操作で解決できることを確認、~1MW級用真空窓として実用化への指針が得られた。尚、極低温下(13~100K)で人造サファイアディスクを使用して、400kW大電力、長パルス伝送の成功は世界でもはじめての実績である。

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