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JT-60SA電子サイクロトロン加熱電流駆動装置の2周波数化開発の進展

Progress in dual frequency system developments for electron cyclotron heating and current drive in JT-60SA

小林 貴之; 澤畠 正之; 寺門 正之; 平内 慎一; 和田 健次; 佐藤 福克; 日向 淳; 横倉 賢治; 星野 克道; 高橋 幸司; 梶原 健; 小田 靖久; 池田 亮介; 諫山 明彦; 森山 伸一; 坂本 慶司

Kobayashi, Takayuki; Sawahata, Masayuki; Terakado, Masayuki; Hiranai, Shinichi; Wada, Kenji; Sato, Yoshikatsu; Hinata, Jun; Yokokura, Kenji; Hoshino, Katsumichi; Takahashi, Koji; Kajiwara, Ken; Oda, Yasuhisa; Ikeda, Ryosuke; Isayama, Akihiko; Moriyama, Shinichi; Sakamoto, Keishi

JT-60SAの電子サイクロトロン加熱電流駆動装置では、従来の110GHzに138GHzを加えた2周波数化が求められている。2周波数化実現の鍵である高周波源ジャイロトロンについて、今回、長パルス試験を開始し、これまでに両方の周波数で1MW、10秒間の発振が得られた。管内放出ガス量はショット毎に低減し、コンディショニングが順調に進んでいる。また、1MW長パルス運転時において、30%以上の高い発振効率が両方の周波数で得られた。計測されたジャイロトロン内部の回折損失は、以前の110GHz長パルスジャイロトロンと同程度の量であったことから、今後コンディショニングを継続することで、2周波数ジャイロトロンの更なる長パルス化実現の見通しが得られた。また、トカマクへのミリ波入射アンテナについて、2周波数での光学特性の評価を行い、138GHzでは110GHzと比較してトロイダル方向の発散角が小さく、局所加熱電流駆動に有効なビーム特性が得られることが確認された。

Developments of a dual frequency (110 GHz and 138 GHz) electron cyclotron heating and current drive system for JT-60SA are required. In a long pulse operation of a dual-frequency gyrotron, oscillations of 1 MW for 10 s at both frequencies were obtained, so far. Out gas in the gyrotron has been decreased shot by shot, and conditioning of the gyrotron is in progress. Oscillation efficiencies of higher than 30% were obtained for both frequencies. Measured internal diffraction loss was almost the same level of the previously developed 110 GHz long pulse gyrotron. From the above results, it is expected that further pulse length expansion is possible by continuing conditioning operations. Moreover, optical characteristics of an antenna, which is used to inject high-power millimeter waves into tokamak, was confirmed for dual frequency operation. It was found that the beam width for the 138 GHz wave is narrower than that for the 110 GHz wave.

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