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Research and development of high power wide-band polarizer for ECCD system in JT-60SA

JT-60SA電子サイクロトロンシステム用高パワー広帯域偏波変換器の研究開発

杉山 直弥*; 小山 岳*; 松原 史明*; 三枝 幹雄*; 小林 貴之; 諫山 明彦; 森山 伸一

Sugiyama, Naoya*; Oyama, Gaku*; Matsubara, Fumiaki*; Saigusa, Mikio*; Kobayashi, Takayuki; Isayama, Akihiko; Moriyama, Shinichi

電子サイクロトロン電流駆動(ECCD)システムは、核融合実験装置において加熱や電流駆動の手段として大きく期待されている。入射するミリ波は、ジャイロトロン出力の直線偏波から、プラズマ中に適切な波動を励起するために必要な偏波へと変換する必要があり、このとき偏波変換器が重要な役割を果たす。JT-60SAのECCDシステムに用いることを目的として、広帯域の偏波器を開発している。有限差分時間領域(FDTD)法を用いた数値計算により、110GHz, 130GHz, 140GHzの各周波数帯での使用が可能な偏波器を設計した。今回設計に基づく低パワーモックアップを製作し、JT-60SAで使用される予定の110GHz及び138GHzにおける特性を測定した。さらにこの測定結果をもとに高パワーモデルを設計した。

Electron Cyclotron Current Drive (ECCD) is one of the most promising methods of heating and driving current in fusion plasmas. Incident wave into fusion plasmas should be converted from the linear polarization of a gyrotron output mode to the specific elliptical polarization in order to generate suitable plasma wave at high mode purity. The polarizer was designed at the frequency bands of 110,130 and 140 GHz based on the simulation results with the finite differential time domain method. The mock-up polarizer has been tested with low power at the both frequency bands of 110 GHz and 138 GHz. The high power model of wide-band polarizer was designed considering the results of low power test.

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