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坂本 慶司; 春日井 敦; 池田 佳隆; 林 健一*; 高橋 幸司; 森山 伸一; 関 正美; 假家 強*; 満仲 義加*; 藤井 常幸; et al.
Nuclear Fusion, 43(7), p.729 - 737, 2003/07
プラズマの加熱電流駆動用大電力ジャイロトロン開発を行った。ITERで要求される周波数170GHzにおいて、準連続運転となる0.9MW/9秒,0.75MW/17秒,0.5MW/30秒,0.3MW/60秒等の出力を達成し、連続出力ジャイロトロンの開発に大きな見通しを得た。パルス幅は内部の冷却強化によりさらに延長可能である。また、JT-60U用110GHzジャイロトロンで1.2MW/4秒等の出力を得た。110GHzジャイロトロンは4MWのJT-60U電子サイクロトロン共鳴加熱電流駆動装置の発振源として使用されている。
高橋 幸司; 梶原 健; 春日井 敦; 諫山 明彦; 池田 佳隆; 井手 俊介; 坂本 慶司; 今井 剛; 藤井 常幸
Fusion Engineering and Design, 53(1-4), p.511 - 516, 2001/01
被引用回数：18 パーセンタイル：76.38(Nuclear Science & Technology)電子サイクロトロン波加熱(ECRF)装置はプラズマ加熱・電流駆動、及びそれによるMHD制御の有力な手段として期待されている。ECRF装置は高周波源(ジャイロトロン)、高周波をアンテナまで伝送する伝送系(20~100m)及びアンテナからなる。高周波を効率良く伝送する伝送系開発は重要で、高効率伝送を目的とした導波管内径31.75mmの110GHz伝送系(長さ40m,偏波器含むマイターベンド8個)の伝送試験を行った。高周波電力1MWで伝送効率89%を実証した。その後、JT-60Uにおいて高性能プラズマの定常運転を目的としたECRF装置の伝送系(長さ60m,偏波器含むマイターベンド9個)を試作し、MWレベルで効率75%の伝送を実証した。また、プラズマへの結合を決める高周波の偏波測定を行い、JT-60Uプラズマに対する最適偏波を得るとともに、プラズマ電子温度上昇の偏波特性を得た。
坂本 慶司; 春日井 敦; 庄山 裕章; 林 健一*; 高橋 幸司; 恒岡 まさき; 池田 幸治; 池田 佳隆; 梶原 健; 森山 伸一; et al.
25th International Conference on Infrared and Millimeter Waves Conference Digest, p.11 - 12, 2000/00
110GHzジャイロトロンは、JT-60UでITERの物理R&Dとなる加熱電流駆動や、新古典論テアリング不安定性の抑制、プラズマの立ち上げに使用されるもので、これまでに短パルスで1.2MW,1MWでは3秒、0.5MWでは6秒までの発振を得た。これまで3本のジャイロトロンを製作しJT-60UのECH加熱電流駆動装置に装着した。約50mの伝送系にジャイロトロンを接続して実際に1MW発振でのプラズマ入射にも成功し、最大15keVの電子温度上昇を得ている。RFの抵抗損失による最も熱負荷の厳しい空胴共振器は、設計通り1秒で定常状態に落ち着いた。出力窓の中心部の温度上昇は、1MW出力に対し約25度で定常状態になっており、設計値と良く一致する。この結果は、170GHzの場合、約45度の温度上昇に対応する。また、コレクタも設計通りの温度上昇を示しており、約5秒で定常状態に達する。このようにジャイロトロン内の主要コンポーネントについて長パルス化に関する見通しが得られた。ITER用ジャイロトロン開発では、これまで世界で初めて低損失人工ジャイヤモンド窓を装着して0.5MWで8秒の出力に成功しているが、新たに電子ビームの不安定性を抑制する機構を設けることにより、出力1.2MW、発振効率33%、エネルギー回収を含めた総合効率で52%を達成した。現在、これらの成果を取り入れ、連続出力を目指した長パルス化研究を継続している。
前原 直; 春日井 敦; 坂本 慶司; 恒岡 まさき; 今井 剛
JAERI-Research 96-017, 13 Pages, 1996/03
JAERI-Research-96-017.pdf:0.67MB
ジャイロトロン用超電導マグネットの維持・管理を簡素化するために、永久電流による液体ヘリウムの低消費化、および2段式冷凍器の採用による液体窒素を不要とした110GHz帯超電導マグネットについて、1年間の運転実績に基づき液体ヘリウムの消費量および磁界の特性について報告する。
