Development of the long-pulse ECRF system for JT-60SA

JT-60SAのための長パルス電子サイクロトロン波装置の開発

小林 貴之; 諫山 明彦; Fasel, D.*; 横倉 賢治; 下野 貢; 長谷川 浩一; 澤畠 正之; 鈴木 貞明; 寺門 正之; 平内 慎一; 五十嵐 浩一; 佐藤 文明; 和田 健次; 柴山 実; 日向 淳; 森山 伸一

Kobayashi, Takayuki; Isayama, Akihiko; Fasel, D.*; Yokokura, Kenji; Shimono, Mitsugu; Hasegawa, Koichi; Sawahata, Masayuki; Suzuki, Sadaaki; Terakado, Masayuki; Hiranai, Shinichi; Igarashi, Koichi; Sato, Fumiaki; Wada, Kenji; Shibayama, Minoru; Hinata, Jun; Moriyama, Shinichi

JT-60 ECRF装置のパルス幅(5秒)を伸ばすための改良がJT-60SA(100秒)へ向けて必要である。欧州により電源が新規に設計,製作及び設置される。また、新たに設計したモード変換器を備えた改良型ジャイロトロンの調整運転を開始した。本モード変換器によって、ジャイロトロン内での回折損失による内部機器への熱入力が低減され、1MWの長パルス発振が期待できる。JT-60Uで実証されたヒータ電流やアノード電圧をプレプログラム/フィードバック制御する手法が、発振中のカソード冷却によるビーム電流の減少対策として重要と考えられる。伝送系については、真空排気した伝送路により1系統あたり1MWの伝送が可能である。一方、結合系については真空容器内機器のメンテナンスが困難であることから、真空容器内での冷却水リークや駆動機構のトラブルのリスクを低減するために直線駆動アンテナ手法が提案され、詳細な設計及び低電力試験を開始した。

Improvements are required for expanding the pulse length of the JT-60 ECRF system (5s) for JT-60SA (100s). Newly developed power supplies will be fabricated and installed by EU. The conditioning operation of an improved gyrotron equipping a newly designed mode convertor has been started. The mode convertor will reduce heat flux on the internal components and therefore expected to enable long pulse operation at 1 MW. Pre-programmed and/or feedback control of the heater current and anode voltage, which was successfully demonstrated in JT-60U, will be key techniques because the beam current decreases during a shot. The evacuated transmission lines have a capability of 1 MW per line. Since maintenance of the components in the vacuum vessel is difficult, a linear motion antenna concept was proposed to reduce risks of water leakage and fault of the driving mechanism in the vacuum vessel. The detailed design and the low power test of a mock-up antenna have been started.