Development of high efficiency gyrotron with depressed collector for ECH system

電子サイクロトロン加熱システムの電圧降下型高効率ジャイロトロンの開発

坂本 慶司; 恒岡 まさき; 春日井 敦; 高橋 幸司; 今井 剛; 假家 強*; 林 健一*; 満仲 義加*; 平田 洋介*

Sakamoto, Keishi; Tsuneoka, Masaki; Kasugai, Atsushi; Takahashi, Koji; Imai, Tsuyoshi; Kariya, Tsuyoshi*; Hayashi, Kenichi*; Mitsunaka, Yoshika*; Hirata, Yosuke*

核融合プラズマの電子サイクロトロン加熱/電流駆動用発振源である電圧降下型高効率ジャイロトロンの開発を行った。発振周波数は110GHz、発振モードは回廊モード(TE22,2モード)である。発振に使用された後の電子ビームの残留エネルギーを静電的に回収することにより、出力610kW、パルス幅50ミリにおいて効率を30%から50%に向上させることに成功した。また、350kW、5秒運転でも効率48%を達成した。このエネルギー回収時における電子の挙動を調べ、ジャイロトロンに閉じ込められた低速電子もジャイロトロン内ミリ波で加速されたジャイロトロン外に吐き出され、安定な発振を保証することが明らかとなった。このエネルギー回収型ジャイロトロンの成功により、効率の向上、冷却系の簡素化、ジャイロトロン自身の簡素化ができることになり、核融合用ECHシステムの開発に大きな見通しが得られた。

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