ITER電子サイクロトロン波加熱・電流駆動用170GHz/1MWジャイロトロン開発の進展

Progress in 170 GHz / 1 MW gyrotoron development for ITER ECH / ECCD system

池田 亮介; 梶原 健; 小田 靖久; 高橋 幸司; 青木 貴志; 大島 克己; 坪田 直明; 小林 貴之; 森山 伸一; 坂本 慶司

Ikeda, Ryosuke; Kajiwara, Ken; Oda, Yasuhisa; Takahashi, Koji; Aoki, Takashi; Oshima, Katsumi; Tsubota, Naoaki; Kobayashi, Takayuki; Moriyama, Shinichi; Sakamoto, Keishi

ITERに向けて170GHz/1MWジャイロトロンの開発を進めている。発振モードTEを用いたジャイロトロンでは、発振出力/発振時間/総合効率が1MW/800s/55%などITERの要求性能を実現してきたが、将来的に1MWを十分に超える性能を有するジャイロトロンを実現するには共振器における熱負荷の増大が懸念された。そのため、共振器径を広げて、より高次数の発振モードを用いた低熱負荷のジャイロトロン開発を進めている。開発中のジャイロトロンではTEを採用しており、利点として熱負荷低減だけでなく、共振器磁場強度を変えることでTEにて137GHz、TEにて104GHzの発振をほぼ同じ放射角度でダイヤモンド窓を無反射で抜けることができる多周波数ジャイロトロンの特性を有する。現在、170GHz発振を中心に動作試験を進めており、2秒発振試験ではビーム電圧80kV、ビーム電流56Aの条件にて発振出力/発振効率/総合効率1。2MW/27%/43%、長パルス試験では発振出力/発振時間/総合効率870kW/100s/41%を得ている。

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