JT-60U ECH装置用ジャイロトロンにおけるアノード電圧制御による出力変調運転

Power modulation by changing anode voltage of the 110GHz-gyrotron on JT-60U ECH system

寺門 正之; 関 正美; 下野 貢; 五十嵐 浩一*; 満仲 義加*; 諫山 明彦; 安納 勝人; 池田 佳隆

Terakado, Masayuki; Seki, Masami; Shimono, Mitsugu; Igarashi, Koichi*; Mitsunaka, Yoshika*; Isayama, Akihiko; Anno, Katsuto; Ikeda, Yoshitaka

臨界プラズマ試験装置(JT-60U)では、電子サイクロトロン加熱(ECH)装置を用いて、局所的にプラズマを加熱あるいは電流駆動しプラズマの性能向上実験を実施している。また、プラズマの熱伝導率を測定し閉じ込め性能を調べるため、ECH装置の高周波源であるジャイロトロンの高周波出力を数十から数百Hz程度に変調し、プラズマ中へパルス的に入射している。JT-60Uでは、ジャイロトロンのアノード電圧を制御することで高周波出力の変調運転に成功した。アノード電圧を約10%変化させることで、変調度が約80%の出力変調運転を行うことができる。変調周波数は、12.2Hz~500Hzである。なお、出力変調運転中に主モードの発振効率が低下することにより放射器が加熱される。この原因は、放射器入口部における寄生発振と推測される。しかし、放射器の温度を監視することでジャイロトロンを保護することができる。

The Electron Cyclotron Range of Frequencies (ECRF) system having four 110 GHz-gyrotrons has been successfully operated on JT-60U to locally heat a plasma (ECH) and drive a plasma current (ECCD) for high plasma performance owing to suppressing MHD activities. For investigation of plasma confinement the ECRF power is intermittently injected into plasmas to evaluate thermal conductivity. We have successfully performed power modulation by changing the anode voltage. The power modulation ratio of 80 % is attained changing the anode voltage by only about 10%. Modulation frequency is from 12 Hz to 500 Hz. The mode converter is heated when oscillation efficiency of the main mode decreases in changing the anode voltage. This seems to be due to the parasitic oscillation at the entrance of the converter. The gyrotron will be able to be protected by monitoring the temperature rise in the converter.