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論文

Design and testing of ITER ECH & CD transmission line components

Callis, R. W.*; Doane, J. L.*; Grunloh, H. J.*; 梶原 健; 春日井 敦; Moeller, C. P.*; 小田 靖久; Olstad, R. A.*; 坂本 慶司; 高橋 幸司

Fusion Engineering and Design, 84(2-6), p.526 - 529, 2009/06

 被引用回数:11 パーセンタイル:31.4(Nuclear Science & Technology)

Initial testing on the Japan Atomic Energy Agency Gyrotron Test Stand of ITER-relevant TL components, has shown reasonable efficiencies, but identified that trapped modes between closely located miter bends, as well as mode conversion at miter bends can lead to excessive heating of the connecting waveguides. General Atomics has designed, built, and will test components to address this issue as well as ITER relevant components that have not been tested at the levels of 1 MW, 170 GHz, for extended pulse lengths. Some of the components that will be tested are ultra low loss miter bends, dc breaks, polarizers, power monitors, bellows, waveguide switches, waveguide cooling clamps. Details of the components are presented.

論文

Development of EC H&CD launcher components for fusion device

高橋 幸司; 石塚 悦男; Moeller, C. P.*; 林田 一徳*; 春日井 敦; 坂本 慶司; 林 健一*; 今井 剛

Fusion Engineering and Design, 66-68, p.473 - 479, 2003/09

 被引用回数:11 パーセンタイル:35.63

核融合装置用ランチャーの健全性確認のために、ランチャー前方に可動ミラーを設置する先端可動型ランチャーモックアップを製作し、可動ミラー用冷却配管の動作試験及びベアリングの中性子照射効果を調べる試験を行った。何れもITERと同等の条件下で行い、冷却配管の応力は最大で60MPaで許容応力より十分低いことを実証し、また計算結果と合うことも確認した。ベアリング性能に中性子照射の影響もなく、先端可動型の有効性を実証した。後方に可動ミラーを設置する遠隔駆動型ランチャーのモックアップの大電力放射試験を行い、角度0-10$$^{circ}$$において0.5MW-3sec and 0.2MW-10secの放射に成功した。実験中及び実験後に放電や性能劣化は見られず。こちらも有効性を確認した。この結果を基に、実機と同等レベルのランチャーを設計し製作した。

論文

High power experiments of remote steering launcher for electron cyclotron heating and current drive

高橋 幸司; Moeller, C. P.*; 坂本 慶司; 林 健一*; 今井 剛

Fusion Engineering and Design, 65(4), p.589 - 598, 2003/07

 被引用回数:20 パーセンタイル:18.4

ECH/CDシステム用遠隔駆動型ランチャーは長さ4632mm,断面が47.5$$times$$45.7mm$$^{2}$$の矩形導波管と導波管入口に位置する可動ミラーからなり、その原理検証のために大電力試験を行った。放射角度範囲0-10$$^{circ}$$で低電力結果と一致するガウシアン形状のRFビーム放射を確認した。また、0.5MW-3.0sec, 0.2MW-10secという大電力長パルス放射にも成功した。ランチャー内で、実験中のアークや実験後のダメージは確認されず、遠隔駆動型ランチャーの大電力放射・伝送を実証するとともにその有効性を確証した。

論文

Transmission experiments of a 170GHz remote steering EC launcher

高橋 幸司; Moeller, C. P.*; 春日井 敦; 南 龍太郎; 坂本 慶司; 今井 剛

Proceedings of 28th International Conference on Infrared and Millimeter Waves, p.385 - 386, 2003/00

矩形コルゲート導波管と導波管の入口側に設置する可動ミラーからなる170GHz遠隔駆動型ECランチャーのこれまでの実験結果から、導波管のコルゲート溝寸法(特に深さ)の不均一性が高次モードを励起し、それにより伝送性能の劣化が生じることが判明した。そこで、新たに製作した高精度(溝寸法交差$$pm$$0.02mm以下)のコルゲート溝を有する導波管とともに伝送実験を行い、伝送特性の偏波依存性や伝送効率などを再評価した。偏波が角度可変面に垂直な場合と平行な場合ともに放射角度範囲(-12$$^{circ}$$$$<$$$$theta$$$$<$$+12$$^{circ}$$)で設計通りガウス状ビームが所定方向に放射されることを実証した。伝送効率は、偏波が角度可変面に平行な場合で97%程度、垂直な場合で95%程度であることも明らかとなり、計算結果($$eta$$=97%)と良い一致を示した。また、直線導波管から屈曲形状を有する導波管に変更した伝送実験も開始した。この場合、放射角度を5$$^{circ}$$より大きくした場合に放射されるRFパワーの低下を観測した。原因としては、コルゲート形状が交差する屈曲部の管壁での高次モード励起が考えられる。

論文

Development of EC launcher and diamond window for ITER

高橋 幸司; 坂本 慶司; 今井 剛; 春日井 敦; Heidinger, R.*; Thumm, M.*; Moeller, C. P.*

Proceedings of IAEA TM on ECRH Physics and Technology for ITER (CD-ROM), 7 Pages, 2003/00

ECランチャーには先端可動型と遠隔駆動型がある。前者のキーコンポーネントである先端ミラー(銅合金)について1ビーム当たり1MW,CWという条件の下に熱解析を行い、ミラー表面で最高温度333$$^{circ}$$C,熱応力136MPaが生じることが判明した。応力は許容応力(200MPa)以下である。後者についてはRF伝送試験を行い、設計通りの放射角度範囲(-12$$^{circ}$$$$<$$$$theta$$$$<$$12$$^{circ}$$)で95%以上という高効率伝送に成功した。中性子を照射したダイアモンド窓(10$$^{21}$$n/m$$^{2}$$:ITERでの想定量より2$$sim$$3桁多い)について、RF伝送試験と圧力試験を行い、0.48MW-30sec及び0.2MW-132secの伝送と耐圧力0.4MPa(ITERの設計条件の2倍)を実証し、ダイアモンド窓がITERで使用できる見通しを得た。

論文

Radiofrequency experiments in JFT-2M; Demonstration of innovative applications of a travelling wave antenna

小川 俊英; 星野 克道; 金澤 貞善*; 三枝 幹雄*; 井戸 毅*; 川島 寿人; 糟谷 直宏*; 高瀬 雄一*; 木村 晴行; 三浦 幸俊; et al.

Nuclear Fusion, 41(12), p.1767 - 1775, 2001/12

 被引用回数:21 パーセンタイル:40.48(Physics, Fluids & Plasmas)

JFT-2Mでは、世界で初めて速波電流駆動用に進行波型(コムライン)アンテナを用いた実験を行い、新しい応用の実証を行っている。電子サイクロトロン加熱中のプラズマで、方向性の高い速波入射により少なくとも10keV以上の高エネルギー電子がプラズマ中心に生成されることを確認した。電流駆動方向を変えた放電を比較したが、ループ電圧、軟X線スペクトルに顕著な差は見られず、駆動電流の評価には至っていない。2周波数同時入射によって励起されるビート波が作るPonderomotiveポテンシャルを重イオンビームプローブ計測を用いて測定することに成功した。0.4$$<$$r/a$$<$$1.0の範囲でポテンシャルの空間分布が測定でき、速波の電磁界分布の直接測定法として使える可能性を示した。コムライン・アンテナが作る高周波電界により、広いトロイダル磁場範囲でプラズマが生成できることを実証した。

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