ITER用1MW連続出力ジャイロトロンの開発

Development of 1MW-CW gyrotron for ITER

春日井 敦; 坂本 慶司; 高橋 幸司; 梶原 健; 池田 幸治; 小守 慎司; 小林 則幸; 假家 強*; 南 龍太郎*; 満仲 義加*

Kasugai, Atsushi; Sakamoto, Keishi; Takahashi, Koji; Kajiwara, Ken; Ikeda, Yukiharu; Komori, Shinji; Kobayashi, Noriyuki; Kariya, Tsuyoshi*; Minami, Ryutaro*; Mitsunaka, Yoshika*

ITERでは170GHzジャイロトロンを用いて、400秒以上の電子サイクロトロン加熱・電流駆動、不安定性の制御等を行うことが計画されている。日本をはじめ、EU,ロシアがITER用ジャイロトロンの開発を積極的に進めてきた。その開発目標値は、周波数170GHz,出力1MW以上,パルス幅500秒以上,効率50%以上であった。原子力機構ではこれまでに開発した革新的技術に加え、内蔵するモード変換器等の最適化,ビーム電流の減少の抑制,発振用電子ビームの質の向上などにより、1時間の定常動作に成功した。さらに、エネルギー源となる回転電子ビームの回転周波数と回転比を発振中に制御することにより、発振が容易な従来の運転領域から、一旦発振できれば高い発振効率が得られると理論的に予測されていた難発振領域に安定に移行させることに世界で初めて成功した。その結果、高出力、高効率での長時間運転が可能となり、ITER用ジャイロトロンの性能目標値を大きく上回る、出力1MWで、効率55%の連続出力ジャイロトロンの開発に成功した。この成果により、平成19年度のプラズマ・核融合学会賞を受賞することとなった。本件はその受賞記念講演に関するものである。

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