High power millimeter wave experiment of torus diamond window prototype for ITER EC H&CD system

ITER電子サイクトロン波加熱電流駆動システム用トーラスダイアモンド窓の大電力ミリ波実験

高橋 幸司; 梶原 健; 小田 靖久; 坂本 慶司; 大森 俊道*; Henderson, M.*

Takahashi, Koji; Kajiwara, Ken; Oda, Yasuhisa; Sakamoto, Keishi; Omori, Toshimichi*; Henderson, M.*

ITER電子サイクロトロン波加熱電流駆動システム用トーラスダイアモンド窓において、高い信頼性を有し、かつ、製作性を考慮した設計を確立した。その設計に基づき、ダイアモンド窓プロトタイプを製作し、ミリ波伝送性能を調べるための大電力実験を行った。740kW-100秒の伝送を実証した。窓のダメージや顕著な温度上昇も見られず、また、窓の冷却水温度は飽和し、その結果から誘電損失を表すロスタンジェントが7.810と評価された。この結果は、これまで原子力機構で得られたなかでの最低値であり、このような低誘電損失性能を有するダイアモンド窓により1MW以上の伝送の実現可能性が期待できる。

The design of the torus diamond window for the ITER electron cyclotron heating and current drive (EC H&CD) system has advanced considering a reliable and manufacturable structure. The diamond window prototype was fabricated in basis of the design and the high power experiment was carried out to verify the millimeter wave transmission capability. Transmission of 740 kW-100 sec was demonstrated and no significant temperature increase of the window structure and no damage on the diamond disk was obtained. The saturation of the cooling water for the window was observed and loss tangent of 7.8 10, which was the lowest value that we had ever obtained at JAEA, was evaluated. This result indicates that the diamond window design is feasible and promising the high power more than 1 MW transmission.