JT-60Uにおける電子サイクロトロン加熱装置伝送・結合系の開発

Developments of antennas and transmission lines for ECH on JT-60U

小林 貴之; 森山 伸一; 横倉 賢治; 長谷川 浩一; 鈴木 貞明; 平内 慎一; 佐藤 文明; 鈴木 高志; 和田 健次; 藤井 常幸

Kobayashi, Takayuki; Moriyama, Shinichi; Yokokura, Kenji; Hasegawa, Koichi; Suzuki, Sadaaki; Hiranai, Shinichi; Sato, Fumiaki; Suzuki, Takashi; Wada, Kenji; Fujii, Tsuneyuki

電子サイクロトロン加熱(ECH)装置の高出力・長パルス化に対応するため、信頼性の高い冷却・駆動・排気機構を持つ伝送・結合系の開発が重要である。現在、直線駆動のみによりミリ波のポロイダル入射角度()を制御し、冷却・駆動機構の信頼性を高めた結合系の検討を進めている。電子サイクロトロン波による電流駆動と電子加熱を効率的に行うには、目的に応じてトロイダル入射角()を制御することが求められるため、本方式で可能なの範囲についてミリ波伝送の観点から検討した。本方式の特徴として、に応じて直線可動鏡での反射位置がポートの奥行き方向へ変化するため、ポートサイズ制限と曲面鏡曲率により、が小さい場合はの範囲に制限を受ける。JT-60U ECHポートを仮定したポート内でのミリ波伝送計算によりポート出口でのRF強度分布を調べた結果、=0の中心入射の場合においても020が可能であることがわかった。これにより、トカマク実験に有効な範囲でトロイダル入射角度を振ることが、本アンテナ方式で可能であることをミリ波伝送の観点から示した。

Developments of reliable transmission lines and antennas are important to high power and long pulse operations of electron cyclotron resonance heating (ECH) systems. Design study of an antenna concept, which has a reliable cooling and driving structure to alter wave injection angle in poloidal direction only by a linear motion of a mirror, is under way. For an effective current drive and an electron heating by ECH, a toroidal injection angle () should be optimized for each objective of the experiment. In this study, an available range of was evaluated. Due to a difference of the reflecting position on the movable mirror toward depth of a port for each , the available is limited for small . By a numerical calculation, it was found that 0 20 was available for = 0 by this antenna assuming the JT-60U ECH port. Therefore toroidal injection angle can be optimized for each experiment.