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論文

Development of multi-purpose MW gyrotrons for fusion devices

南 龍太郎*; 假家 強*; 今井 剛*; 沼倉 友晴*; 遠藤 洋一*; 中林 英隆*; 江口 濯*; 下妻 隆*; 久保 伸*; 吉村 泰夫*; et al.

Nuclear Fusion, 53(6), p.063003_1 - 063003_7, 2013/06

The latest development achievements in University of Tsukuba of over-1 MW power level gyrotrons required in the present-day fusion devices, GAMMA 10, LHD, QUEST, Heliotron J and NSTX are presented. The obtained maximum outputs are 1.9 MW for 0.1 s on the 77 GHz LHD tube and 1.2 MW for 1 ms on the 28 GHz GAMMA 10 one, which are new records in these frequency ranges. In long pulse operation, 0.3 MW for 40 min at 77 GHz and 0.54 MW for 2 s at 28 GHz were achieved. A new program of 154 GHz 1 MW development has started for high density plasma heating in LHD. On the first 154 GHz tube, 1.0 MW for 1 s was achieved. As a next activity of 28 GHz gyrotron, we have already carried out the development of over-1.5 MW gyrotron and design study of the 28 GHz cavity and mode converter has shown the possibility of 2 MW level output and CW operation with several hundred kW. Besides, a new design study of dual frequency gyrotron at 28 GHz and 35 GHz has been started, which indicates the practicability of the multi-purpose gyrotron.

論文

Development of multi-purpose MW gyrotrons for fusion devices

南 龍太郎*; 假家 強*; 今井 剛*; 沼倉 友晴*; 遠藤 洋一*; 中林 英隆*; 江口 濯*; 下妻 隆*; 久保 伸*; 吉村 泰夫*; et al.

Nuclear Fusion, 53(6), p.063003_1 - 063003_7, 2013/06

 被引用回数:12 パーセンタイル:41.71(Physics, Fluids & Plasmas)

The latest development achievements in the University of Tsukuba of over-1 MW power level gyrotrons required in present-day fusion devices, GAMMA 10, Large Helical Device (LHD), QUEST, Heliotron J and NSTX, are presented. The obtained maximum outputs are 1.9 MW for 0.1 s on the 77 GHz LHD tube and 1.2 MW for 1ms on the 28 GHz GAMMA10 one, which are new records in these frequency ranges. In long-pulse operation, 0.3 MW for 40 min at 77 GHz and 0.54 MW for 2 s at 28 GHz are achieved. A new programme of 154 GHz 1 MW development has started for high-density plasma heating in LHD. On the first 154 GHz tube, 1.0 MW for 1 s is achieved. As a next activity of the 28 GHz gyrotron, an over-1.5 MW gyrotron is designed and fabricated to study the multi-MW oscillation. The possibility of 0.4 MW continuous wave and 2 MW level output in operations of a few seconds, after the improvements of output window and mode converter, is shown. Moreover, a new design study of dual-frequency gyrotron at 28 and 35 GHz has started, which indicates the practicability of the multi-purpose gyrotron.

論文

Development of 28 GHz and 77 GHz 1 MW gyrotron for ECRH of magnetically confined plasma

假家 強*; 南 龍太郎*; 今井 剛*; 坂本 慶司; 久保 伸*; 下妻 隆*; 高橋 裕己*; 伊藤 哲*; 武藤 敬*; 満仲 義加*; et al.

Fusion Science and Technology, 55(2T), p.91 - 94, 2009/02

 被引用回数:11 パーセンタイル:34.85(Nuclear Science & Technology)

A new 28 GHz 1 MW and a 77 GHz 1 MW gyrotrons are developed for ECRH system of tandem mirror GAMMA10 and Large Helical Device (LHD), respectively. The detail design study of 28 GHz 1 MW gyrotron such as cavity, magnetron injection gun (MIG) has been done. We obtained the oscillation power of 1.37 MW and the oscillation efficiency of 42.7% with the pitch factor of 1.2. Two 77 GHz 1 MW gyrotrons have been fabricated and tested. The maximum output power of 1.1 MW was obtained. The pulse width with 0.46 MW extended to 5s with the short aging time of only 65 hours. A plasma injection for LHD with MOU output of 0.81 MW 3.6s was performed.

論文

Extended steady-state and high-beta regimes of net-current free heliotron plasmas in the Large Helical Device

本島 修*; 山田 弘司*; 小森 彰夫*; 大藪 修義*; 武藤 敬*; 金子 修*; 川端 一男*; 三戸 利行*; 居田 克巳*; 今川 信作*; et al.

Nuclear Fusion, 47(10), p.S668 - S676, 2007/10

 被引用回数:34 パーセンタイル:22.29(Physics, Fluids & Plasmas)

大型ヘリカル装置(LHD)では、加熱パワーの増大及び粒子の排気/供給能力の向上に加え、革新的な運転シナリオの発見により、無電流ヘリオトロンプラズマの性能を改善することに成功した。その結果、特に、高密度,長時間運転,高ベータに関して運転領域を拡大することに成功した。LHDにおける多様な研究の結果、無電流ヘリオトロンプラズマの特長が明らかになった。特に、ローカルアイランドダイバータによる排気とペレット入射によるプラズマ中心部への粒子供給を組合せることにより内部拡散障壁(IDB)を形成し、5$$times$$10$$^{20}$$m$$^{-3}$$という超高密度のプラズマが得られた。4.5%の体積平均ベータ値や、54分間の放電時間(総入力エネルギー: 1.6GJ、平均入力パワー: 490kW)を達成することにも成功した。本論文では、IDB, 高ベータプラズマ, 長時間運転に関する最近2年間の成果を概括する。

論文

Extended steady-state and high-beta regimes of net-current free heliotron plasmas in the large helical device

本島 修*; 山田 弘司*; 小森 彰夫*; 大藪 修義*; 金子 修*; 川端 一男*; 三戸 利行*; 武藤 敬*; 居田 克巳*; 今川 信作*; et al.

Proceedings of 21st IAEA Fusion Energy Conference (FEC 2006) (CD-ROM), 12 Pages, 2007/03

大型ヘリカル装置(LHD)では、加熱パワーの増大及び粒子の排気/供給能力の向上と併せ、無電流ヘリオトロンプラズマの革新的な運転シナリオの開発を行った。その結果、高密度,長時間運転,高ベータに関して運転領域を拡大することに成功した。LHDにおける多様な研究の結果、無電流ヘリオトロンプラズマの特長が明らかになった。特に、ローカルアイランドダイバータによる排気とペレット入射によるプラズマ中心部への粒子供給を組合せることにより内部拡散障壁(IDB)を形成し、$$5times10^{20}$$m$$^{-3}$$という超高密度のプラズマが得られた。この結果は魅力的な超高密度核融合炉へ道を開くものである。また、4.5%の体積平均ベータ値や、54分間(総入力エネルギー: 1.6GJ,平均パワー: 490kW)の放電維持時間を得ることにも成功した。本論文では、IDB,高ベータプラズマ,長時間運転に関する最近2年間の成果を概括する。

論文

国際会議報告; 16th Symposium on Fusion Engineering (SOFE '95)

植田 脩三; 菊池 満; 木村 豊秋; 功刀 資彰; 栗山 正明; 土谷 邦彦; 正木 圭; 金子 修*; 須藤 滋*; 武藤 敬*

プラズマ・核融合学会誌, 72(2), p.163 - 165, 1996/02

本シンポジウムは、2年に1度米国で開催されている核融合に関する工学・技術関係の国際会議で、第16回目となる今回(1995年)は、シカゴの南、イリノイ州シャンペーンで10月1日から5日までの5日間開催された。イリノイ大学のMiley議長の開会挨拶、米国エネルギー省(DOE)のMartinとITER所長のAymarの基調講演に始まり、8件の全体講演、70件の口頭発表と約350件のポスター発表があり、参加者数は400名以上(日本からの参加者は30数人)に上った。本件は、この会議の概要、トピックス等を報告するものである。

報告書

Japanese Contributions to IAEA INTOR Workshop,PhaseIIA,Part 2 Chapter IV:RF Heating and Current Drive

杉原 正芳; 岡崎 隆司*; 木村 晴行; 今井 剛; 山本 巧; 宮本 健郎*; 福山 淳*; 後藤 章*; 伊藤 早苗*; 伊藤 公孝; et al.

JAERI-M 85-076, 205 Pages, 1985/07

JAERI-M-85-076.pdf:4.85MB

このレポートはIAEA INTORフェーズIIAパート2ワークショップに対する国内の検討報告書の第IV章に相当するものである。イオンサイクロトロン周波数帯波・低域混成周波数帯波・電子サイクロトロン周波数帯の各波によるプラズマ加熱とランチャー設計に関するデータベース評価をまとめた。また、低域混成周波数帯波による竃流駆動と電子サイクロトロン周波数帯波による立ち上げ捕助・分布制御についても調べた。

口頭

$$gamma$$線スペクトル解析ソフトの参照スペクトルを用いた比較実験結果

青山 道夫*; 秋山 正和*; 浅井 雅人; 阿部 敬朗*; 佐藤 泰*; 高野 直人*; 高宮 幸一*; 浜島 靖典*; 武藤 儀一*; 山田 隆志*; et al.

no journal, , 

$$gamma$$線スペクトル解析における解析ソフトの性能は、核種同定の結果や放射能値の導出などに直接影響を与えるため重要である。日本アイソトープ協会理工学部会次世代スペクトル解析専門委員会では、日本国内で使われている解析ソフトの性能を把握し、解析ソフトの性能向上につなげるため、同じ参照スペクトルを複数の解析ソフトで解析し比較する比較実験を行った。ピーク探査によって検出されるピーク数やピーク面積が解析ソフトによって異なることがわかり、それらの違いが生じる原因について詳しく考察した。

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