Progress in ECRF system development for JT-60SA

JT-60SAに向けたECRF装置開発の進展

小林 貴之; 諫山 明彦; 横倉 賢治; 澤畠 正之; 寺門 正之; 平内 慎一; 和田 健次; 佐藤 福克; 日向 淳; 星野 克道; 森山 伸一; 坂本 慶司

Kobayashi, Takayuki; Isayama, Akihiko; Yokokura, Kenji; Sawahata, Masayuki; Terakado, Masayuki; Hiranai, Shinichi; Wada, Kenji; Sato, Yoshikatsu; Hinata, Jun; Hoshino, Katsumichi; Moriyama, Shinichi; Sakamoto, Keishi

JT-60SAに向けて、電子サイクロトロン加熱装置の高出力、長パルス化開発を行っている。本装置の運転領域をさらに拡大するため、2つの周波数で出力可能なジャイロトロンを設計・製作し、試験を開始した。短パルス試験において1MW及び0.5MWの出力が110GHz及び138GHzの周波数でそれぞれ得られた。これまでに、設計に矛盾しない出力,効率,周波数,RFビーム出力位置が得られた。モード変換器を改良した110GHzジャイロトロンと大口径化した伝送路を用いた長パルス化開発においては、1MW出力で、従来の2倍以上となる70秒の発振に成功した。また、高効率運転手法を適用することで、1.4MWで9秒間の発振が得られた。これらの成果とともに、伝送路とアンテナを2周波数に対応させる研究開発の成果についても報告する。

Development of high-power, long-pulse electron cyclotron range of frequency heating system for JT-60SA is in progress. A dual frequency gyrotron was developed in order to extend operation regime of the system. Short pulse oscillations at 110 GHz and 138 GHz were obtained up to 1 MW and 0.5 MW, respectively. Observed power, efficiency, frequency and beam location at the output window were consistent with the design. Long pulse operations of a 110 GHz gyrotron with a large diameter waveguide transmission line at 1 MW were also carried out. Pulse duration of 70 s, which was twice longer than the previous record, was obtained. High power operation of 1.4 MW for 9 s was also obtained by applying a high efficiency operation technique. Progress in research and developments of transmission line components and antenna for enabling dual frequency operation is also presented.