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森山 伸一; 木村 晴行; 藤井 常幸; 山本 巧; 三枝 幹雄*
Japanese Journal of Applied Physics, Part 1, 37(11), p.6204 - 6209, 1998/11
被引用回数：3 パーセンタイル：18.89(Physics, Applied)JT-60ICRF加熱装置において、アンテナ-伝送ライン間のインピーダンス整合の実時間制御を実現する、周波数フィードバック制御システムを設計、製作し、実験においてその有効性を確認した。ICRF加熱実験において、プラズマパラメータの変化によるアンテナインピーダンスの変化は避けられないが、このとき発生する反射電力は大電力の入射を行う上で大きな障害となる。JT-60では周波数フィードバック制御システムを用いてインピーダンス整合を実時間で自動的に行い、反射電力を低く保つことに成功した。8系統のアンテナ電流導体に1周波数の高周波を給電するシステムでの周波数フィードバック制御では、安定して全系統の反射を低く保つことは容易ではないが、これをアルゴリズムを工夫したデジタル制御を用いて実現した。ITERのICRF加熱装置においても多系統1周波数のシステムが設計されており、本方式が有効であると考えられる。
森山 伸一; 藤井 常幸; 三枝 幹雄; 安納 勝人; 横倉 賢治; 五十嵐 浩一*; 寺門 正之; 木村 晴行; 山本 巧
Fusion Technology 1992, Vol.1, p.584 - 588, 1993/00
JT-60UICRF加熱装置は、92年1月に運転を開始した。結合特性、インピーダンス整合及びパワーアップに関して計算と比較して報告する。開口面積が旧アンテナの約3倍ある新2
2ループアンテナはJT-60で加熱効率の良かった(
,0)位相加熱に最適化を行って設計され、N
=3である。新アンテナにより、セパラトリクス・第1壁距離約10cmと比較的距離大の場合でもne=1~210
m
のプラズマに対し5
程度の十分な結合抵抗が得られた。周波数帰還制御と1スタブ+位相器の新インピーダンス整合系との組み合わせで良好な整合が得られた。初期実験において1.5MW0.5秒(116MHz)の入射を達成した。アンテナでの発生電圧が1kV
程度のパワー領域で入反射電力の振動を観測した。これはマルチパクタ放電に起因する電力一定帰還制御の振動と見られるが、400kWレベルまで瞬時にパワーを立ち上げることで、その影響は回避できた。
藤井 常幸; 小林 則幸*; 森山 伸一; 三枝 幹雄; 安納 勝人; 篠崎 信一; 寺門 正之; 木暮 重幸*; 小川 芳郎*; 若林 邦朗*; et al.
Fusion Technology 1990, Vol.1, p.1171 - 1175, 1991/00
JT-60の改造(JT-60U)に伴う、JT-60ICRF加熱装置の改造についてまとめたものである。ICRF加熱装置の主要部であるアンテナとインピーダンス整合器の改良を行なった。JT-60U用アンテナは、Hモードのようなプラズマ密度が周辺で急峻に立ち上がっている場合でも十分な結合抵抗(2以上)が得られるように設計された。インピーダンス整合器は、大電力移相器とスタブチューナとの組合わせとし、耐電圧特性を向上させた。さらに、周波数フィードバック制御による整合回路を組合わせた。これにより、負荷のアンテナインピーダンスの速い(約3ms)変化に十分対応することができ、かつ、容易にインピーダンス整合をとることができる。これらの機器は、すでに製作され、40kV、1秒の耐電圧試験を終え、その健全性が確認されている。
森山 伸一; 木村 晴行; 藤井 常幸; 三枝 幹雄; 小林 則幸*; 小川 芳郎*; 安納 勝人; 篠崎 信一; 寺門 正之
JAERI-M 90-184, 39 Pages, 1990/10
JT-60ICRF加熱実験に於いて、パワーの上限を決める最大の要因は、増幅器最終段の四極管への反射電力である。ICRF加熱装置ではアンテナのインピーダンス(数)と伝送ラインのインピーダンス(50)が異なる為、インピーダンス整合が必要であり、良い整合を保つことで反射電力を小さく抑え、大パワーの入射が可能となる。本研究報告では、JT-60ICRF加熱実験で行なったスタブ整合の手法と整合領域の解析を行い、これに基づいてインピーダンス整合の自動化の検討を行なった。現状のシステムでの自動整合は、スタブのフィードバック制御と周波数フィードバック制御の組み合わせが最も効果的であり、これらが導入された場合実験の高効率化、省力化及び入射電力の増大に威力を発揮するものと考えられる。
