Development of a dual frequency (110/138 GHz) gyrotron for JT-60SA and its extension to an oscillation at 82 GHz

JT-60SA用2周波数(110/138GHz)ジャイロトロン開発及び82GHz発振への拡張

小林 貴之; 森山 伸一; 諫山 明彦; 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; 坂本 慶司

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

JT-60SAの幅広いプラズマ放電条件において電子サイクロトロン加熱(ECH)・電流駆動を可能とするため、110GHz及び138GHzを選択的に出力可能な2周波数ジャイロトロンの開発を原子力機構で進めている。JT-60SAに向けた開発目標である1MWで100秒発振を実現するための発振調整及びコンディショニング運転が順調に進んでいる。これまでのところ、1MW/10秒、0.51MW/198秒の発振が両周波数で得られた。加えて、上記2周波数ジャイロトロンにおいて、付加的な周波数として82GHzの発振(0.3MW/20ミリ秒)を実証し、JT-60SAにおける基本波を用いたECHの可能性を示した。

A dual-frequency gyrotron, which can generate 110 GHz and 138 GHz waves independently, is being developed in JAEA to enable electron cyclotron heating (ECH) and current drive (ECCD) in a wider range of plasma discharge conditions of JT-60SA. Operation for the gyrotron conditioning and parameter optimization toward 1 MW for 100 s, which is the target output power and pulse length for JT-60SA, is in progress without problems. Oscillations of 1 MW for 10 s and 0.51 MW for 198 s were obtained, so far, at both frequencies. In addition, an oscillation (0.3 MW for 20 ms) at 82 GHz was demonstrated as an additional frequency of the dual-frequency gyrotron which shows a possibility of the use of fundamental harmonic wave in JT-60SA.