The capacitively-coupled combline (CCC) antenna has been developed for current drive by the lower hybrid wave (LHW) on the TST-2 spherical tokamak. The combline antenna was developed to satisfy the requirements of high directionality, low reflectivity, and simple feeding. Since the combline antenna makes use of mutual coupling between neighboring elements, only the first and the last elements are connected to external feedlines. RF powers and power densities of the order of 100 kW and 1 MW m−2 can be achieved easily in small antennas of the order of 0.1 m2. The two CCC antennas installed in TST-2 (outboard-launch and top-launch) excite toroidal refractive index () spectra peaked around five with the frequency of 200 MHz. Wave excitation calculation using a finite element code shows that the excited power of the LHW component increases rapidly when the plasma cutoff density layer (where m−3) becomes closer than 27 mm from the antenna surface, in agreement with experiment. Experimentally, the density profile in front of the antenna can be controlled by adjusting the side limiter location or antenna-plasma distance, and should be optimized for antenna-plasma coupling, since too high coupling results in a broadened and less directional spectrum, and too low coupling results in a less efficient power coupling. Using these antennas, successful ST plasma start-up and ramp-up to over 25 kA (about 1/4 of the nominal for OH operation) have been achieved with RF power of less than 100 kW in about 40 ms.
容量結合コンブライン(CCC)アンテナは、TST-2 球状トカマクにおける低域混成波(LHW)による電流駆動のために開発された。コンブラインアンテナは、高い指向性、低反射率、および簡単な給電の要件を満たすために開発された。コンブラインアンテナは隣接要素間の相互結合を利用するため、最初と最後の要素のみが外部給電線に接続される。100 kW および 1 MW m−2 のオーダーのRF電力と電力密度は、0.1 m2 のオーダーの小型アンテナで容易に達成できる。TST-2 に設置された2つのCCCアンテナ(外側打ち上げおよび上部打ち上げ)は、200 MHz の周波数で、5 付近でピークを持つトロイダル屈折率()スペクトルを励起する。有限要素コードを用いた波動励起計算は、プラズマ遮断密度層(ここで m−3)がアンテナ表面から 27 mm より近くなると、LHW成分の励起電力が急速に増加することを示しており、これは実験と一致する。実験的には、アンテナ前方の密度分布は、サイドリミター位置またはアンテナ-プラズマ間距離を調整することによって制御でき、アンテナ-プラズマ結合のために最適化されるべきである。なぜなら、結合が高すぎると、ブロード化され、指向性の低い スペクトルになり、結合が低すぎると、電力結合の効率が低下するからである。これらのアンテナを用いて、100 kW 未満のRF電力で約 40 ms の間に、25 kA 超(OH運転の公称 の約1/4)へのSTプラズマの立ち上げと ランプアップに成功した。