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High power millimeter wave experiment of ITER relevant electron cyclotron heating and current drive system

ITER相当のEC H&CDシステムの大電力実験

高橋 幸司; 梶原 健; 小田 靖久; 春日井 敦; 小林 則幸*; 坂本 慶司; Doane, J.*; Olstad, R.*; Henderson, M.*

Takahashi, Koji; Kajiwara, Ken; Oda, Yasuhisa; Kasugai, Atsushi; Kobayashi, Noriyuki*; Sakamoto, Keishi; Doane, J.*; Olstad, R.*; Henderson, M.*

ITER相当の電子サイクロトロン加熱電流駆動システム(ITER EC H&CD)の大電力実験を行った。システムは、170GHz, 1MWジャイロトロン、短距離・長距離の伝送系、ITERランチャー(アンテナ)モックアップから構成される。伝送系は、整合器,コルゲート導波管,6個のマイターベンド,導波管スイッチ,遮断弁からなり、ランチャーモックアップは、現設計に基づいて構築した。伝送系については、ITER仕様を超える1MW/800秒の伝送、0.5MW/1000秒という定常伝送に成功し、大電力・長パルス伝送による伝送系のダメージもなく、実験中、系内の放電も観測することはなかった。伝送効率は96%と、これについても仕様を超える結果を得た。ランチャーモックアップについては、ミリ波放射仕様である20-40度の放射角可変性を実証した。これらの結果は、ITER EC H&CDシステムの実現可能性を証明するものである。

High power, long pulse millimeter (mm) wave experiments of the RF test stand (RFTS) of JAEA were performed. The system consists of a 1 MW/170 GHz gyrotron, a long and short distance transmission line (TL) and an equatorial launcher (EL) mock-up. The RFTS has an ITER-relevant configuration, i.e., that is consisted by a 1 MW-170 GHz gyrotron, mm wave TL and EL mock-up. The TL is composed of a matching optics unit, evacuated circular corrugated waveguides, 6 miter bends, an in-line waveguide switch, an isolation valve. The Gaussian-like beam radiation with the steering capability of 20-40$$^{circ}$$ from the EL mock-up was also successfully proved. The high power long pulse power transmission test was conducted with the metallic load replaced by the EL mock-up, and the transmission of 1 MW/800 s and 0.5 MW/1000 sec were successfully demonstrated with no arcing and no damages. The transmission efficiency of the TL was 96%. The results prove the feasibility of the ITER electron cyclotron heating and current drive system.

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