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High power operation at 1.5 MW using the JT-60 gyrotron

JT-60ジャイロトロンを用いた1.5MWでの高出力運転

小林 貴之; 諫山 明彦; 澤畠 正之; 寺門 正之; 下野 貢; 五十嵐 浩一; 日向 淳; 梶原 健; 春日井 敦; 坂本 慶司; 森山 伸一

Kobayashi, Takayuki; Isayama, Akihiko; Sawahata, Masayuki; Terakado, Masayuki; Shimono, Mitsugu; Igarashi, Koichi; Hinata, Jun; Kajiwara, Ken; Kasugai, Atsushi; Sakamoto, Keishi; Moriyama, Shinichi

JT-60ジャイロトロンを用いた1.5MWの高出力運転を行った。これまで1MWを大きく超えるジャイロトロン出力は100ms以下のパルス幅でのみ達成されてきたが、2007年に初めて1秒間の1.5MW出力に成功している。1.5MW発振時のジャイロトロン各部の温度上昇などを評価した結果、少なくとも3秒以上までは熱負荷の問題がないことが明らかになったため、今回初めて3秒以上の1.5MW出力を目標として試験を行った。その結果、発振初期のみにおいてアノード電圧を変化させる運転シナリオの開発等により高効率発振を得て、初めて約1.5MWの出力を4秒間以上維持することに成功した。

High power gyrotron operation at an output power of 1.5 MW was carried out using the JT-60 gyrotron. Pulse length had been limited to 100 ms at an output power of well exceeding 1 MW. An oscillation at 1.5 MW with a pulse length of 1 s was demonstrated, for the first time, in 2007 by the JT-60 gyrotron. We evaluated the heat load on each component of the gyrotron and it was shown that the gyrotron could be operated at 1.5 MW with the pulse length of up to 3 s from the view point of the heat load. In 2009, we tried the operation at the output power of 1.5 MW aiming at the demonstration of the pulse length of 3 s or longer. An operation technique, by which an anode voltage was changed only at the beginning of the pulse, was developed and it resulted in obtaining relatively higher oscillation efficiency. The oscillation at 1.5 MW for 4 s was demonstrated for the first time.

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