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Development of power modulation on JT-60U ECRF system

JT-60U ECRF装置における出力変調開発

小林 貴之; 諫山 明彦; 寺門 正之; 佐藤 文明; 澤畠 正之; 鈴木 貞明; 平内 慎一; 五十嵐 浩一; 和田 健次; 下野 貢; 長谷川 浩一; 横倉 賢治; 柴山 実; 篠崎 信一 ; 森山 伸一

Kobayashi, Takayuki; Isayama, Akihiko; Terakado, Masayuki; Sato, Fumiaki; Sawahata, Masayuki; Suzuki, Sadaaki; Hiranai, Shinichi; Igarashi, Koichi; Wada, Kenji; Shimono, Mitsugu; Hasegawa, Koichi; Yokokura, Kenji; Shibayama, Minoru; Shinozaki, Shinichi; Moriyama, Shinichi

プラズマ性能を劣化させる新古典ティアリングモード(NTM)を高効率で安定化する手法として、出力変調した電子サイクロトロン電流駆動(ECCD)が有効と考えられている。JT-60UにおいてNTM安定化実験に必要なジャイロトロン出力変調周波数は5kHz程度であるが、これまではアノード分圧器の動作時定数と、電源回路内の充放電電流の変調時の増大により、3kHz以下の変調周波数に制限されていた。今回、アノード分圧器の改良と、回路内抵抗及びコンデンサの調整により初めて5kHz以上の変調を可能とした。さらに、発振条件のスキャンにより、安定に変調可能な領域を調べるとともに、不要モード発振を抑制した。また、プラズマの回転に応じて変化するNTM周波数に対し、位相、デューティを実時間で同期させる制御システムを構築し、JT-60Uにおける変調ECCDによるNTM抑制実験を初めて実施した。これらの開発の成果について報告する。

It is recognized that stabilization of neoclassical tearing mode (NTM) instabilities using power modulated electron cyclotron current drive (ECCD) is effective. Although a modulation frequency of around 5 kHz was required to NTM suppression experiments in JT-60U, the achieved frequency had been limited to 3 kHz due to the slow response time of the high voltage circuit and over-current during charging/discharging. In this study, the anode voltage divider of the system was improved and the capacitance and resistance in the high voltage circuit was optimized resulting in the modulation frequency of over 5 kHz. The robust modulated operation region was also studied with suppressing undesired mode. Moreover, the real-time synchronizing system was developed to control the phase and duty ratio of the modulated ECCD synchronizing with the NTM frequency which varies during ECCD with plasma rotation, and modulated ECCD experiments with NTM suppression was carried out in JT-60U.

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