Progress and status of the gyrotron development for the JT-60SA ECH/CD system

JT-60SA電子サイクロトロン加熱電流駆動装置用ジャイロトロン開発の進展と現状

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

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

JT-60SAにおける電子サイクロトロン加熱電流駆動(ECH/CD)用にジャイロトロン開発を行っている。高出力、長パルス試験を行い、110GHzと138GHzの2つの周波数において、1MW/100秒の出力を得ることに世界で初めて成功した。この結果により、JT-60SAに求められるジャイロトロンの性能を、完全に満たした。また、空胴共振器、コレクター及び不要高周波の吸収体の熱負荷を実験的に評価した結果、熱負荷の観点では、更なる高出力での運転が、両方の周波数で可能であることを示した。さらに、上記2周波数に加えた付加的な周波数として、82GHzでの発振が、これまでのところ、0.4MW/2秒まで得られている。110/138GHzにおける1.5MW以上の出力や、82GHzにおける1MW出力を目指した大電力試験が進展中であり、最新の成果について報告する。

A gyrotron for electron cyclotron heating and current drive (ECH/CD) has been developed for JT-60SA (Super-Advanced). In high-power, long-pulse operations, oscillations of 1 MW/100 s have been demonstrated at both 110 GHz and 138 GHz, for the first time. These results fully satisfied the requirements for JT-60SA. Moreover, it was experimentally shown that the higher power operation at each frequency is expected to be acceptable for this gyrotron from the viewpoint of heat load at the cavity resonator, collector, and stray radiation absorbers. An oscillation at 82 GHz, which is an additional frequency, has been demonstrated up to 2 s at the output power of 0.4 MW, so far. High power experiments toward higher power of 1.5 MW (110/138 GHz) and 1 MW (82 GHz) are ongoing.