Study of ohmic loss of high power polarizers at 170 GHz for ITER

ITER用170GHz大電力伝送用偏波器のジュール損失に関する研究

柏 吉忠*; 三枝 幹雄*; 高橋 幸司; 大石 晋平*; 星 勇希*; 春日井 敦; 坂本 慶司; 今井 剛

Kashiwa, Yoshinori*; Saigusa, Mikio*; Takahashi, Koji; Oishi, Shimpei*; Hoshi, Yuki*; Kasugai, Atsushi; Sakamoto, Keishi; Imai, Tsuyoshi

ITER等の核融合炉において、電子サイクロトロン電流駆動(ECCD)システムは、特に新古典テアリングモード不安定性の安定化に必要不可欠である。その中で、高効率ECCDを得るために、最適な偏波を生成する偏波器は重要な要素機器の一つである。大電力RF伝送時の偏波器のジュール損失評価を目的として、170GHz大電力RF伝送実験を行った。その結果、深溝型偏波器の背面温度は最高で65度、従来型の偏波面回転用偏波器の背面温度は最高で30度の上昇を観測した。偏波器でのジュール損失は入射偏波面回転角及び回折格子回転角に依存することが計算から推定されているが、その計算結果と今回の実験結果は定性的に一致することが判明した。また、偏波器への入射RFの偏波角度を最適化することで、温度上昇(ジュール損失)を低減させることが可能であることも明らかにした。

An electron cyclotron current drive (ECCD) system is, especially, necessary to suppress the neoclassical tearing mode instability in ITER. The polarizers are one of the important components in the ECCD system, to generate optimum polarization for an efficient ECCD. An ohmic loss of the polarizers is evaluated, when 170GHz, high power RF wave taransmits, in oreder to investigate its performance. The maximum temperature increase on the back plate of the deep grooved and the conventinal type were 65C and 30C, respectively. RF power and pulse were 441kW and 6sec, respectively. The dependence of temperature increase on the plolarizer angle obtained in the experiment agrees with the calculation, qualitatively. It was also found that the significant reduction of ohmic loss on the polarizers was achievable with the optimized rotation angle of the linearly polarized incident wave.