Radio frequency (RF) sheaths are suspected of limiting the performance of present-day ion cyclotron range of frequencies (ICRFs) antennas over long pulses and should be minimized in future fusion devices. Within the simplest models, RF-sheath effects are quantified by the integral VRF = ∫ E∥ · dl where the parallel RF field E∥ is linked with the slow wave. On 'long open field lines' with large toroidal extension on both sides of the antenna it was shown that VRF is excited by parallel RF currents j∥ flowing on the antenna structure.In this paper, the validity of this simple sheath theory is tested experimentally on the Tore Supra (TS) ITER-like antenna prototype (ILP), together with antenna simulation and post-processing codes developed to compute VRF. The predicted poloidal localization of high-|VRF| zones is confronted to that inferred from experimental data analysis. Surface temperature distribution on ILP front face, as well as ILP-induced modifications of RF coupling and hot spots on a magnetically connected lower hybrid current drive antenna, indicates local maxima of dc plasma potential in both the upper and lower parts of the ILP. This result, qualitatively conforming to VRF simulations, is interpreted in terms of j∥ flowing on ILP frame.Once the validation is done, such reliable theoretical models and numerical codes are then employed to provide predictive results. Indeed, we propose two ways to reduce |VRF| by acting on j∥ on the antenna front face. The first method, more adapted for protruding antennas, consists of avoiding the j∥ circulation on the antenna structure, by slotting the antenna frame on its horizontal edges and by partially cutting the Faraday screen rods.The second method, well suited for recessed antennas, consists of compensating j∥ of opposite signs along long flux tubes, with parallelepiped antennas aligned with (tilted) flux tubes.The different concepts are assessed numerically on a two-strap TS antenna phased [0, π] using near RF fields from the antenna code TOPICA. Simulations stress the need to suppress all current paths for j∥ to substantially reduce |VRF| over the whole antenna height.
高周波（RF）シースは、現在のイオンサイクロトロン周波数帯（ICRF）アンテナの長パルス運転時の性能を制限することが疑われており、将来の核融合装置では最小化されるべきである。最も単純なモデルでは、RFシースの影響は積分VRF = ∫E∥·dlによって定量化され、ここで平行RF電場E∥は遅波と関連付けられる。アンテナの両側に大きなトロイダル方向の広がりを持つ「長い開放磁力線」上では、VRFはアンテナ構造上を流れる平行RF電流j∥によって励起されることが示されている。本論文では、この単純なシース理論の妥当性を、Tore Supra（TS）のITER類似アンテナプロトタイプ（ILP）を用いて実験的に検証し、VRFを計算するために開発されたアンテナシミュレーションおよび後処理コードと併せて検討する。高|VRF|領域の予測されたポロイダル方向の局在性は、実験データ解析から推定されたものと対照される。ILP前面の表面温度分布、ならびにILPによって誘起されたRF結合の変化と磁気的に接続された低域混成波電流駆動アンテナ上のホットスポットは、ILPの上部および下部の両方における直流プラズマ電位の極大を示している。この結果は、VRFシミュレーションと定性的に一致し、ILPフレーム上を流れるj∥の観点から解釈される。検証が完了した後、このような信頼性の高い理論モデルと数値コードは、予測的な結果を提供するために用いられる。実際、我々はアンテナ前面のj∥に作用することにより|VRF|を低減する2つの方法を提案する。第1の方法は、突出型アンテナにより適しており、アンテナフレームの水平端にスロットを設け、ファラデーシールドロッドを部分的に切断することにより、アンテナ構造上のj∥の循環を回避するものである。第2の方法は、埋め込み型アンテナに適しており、平行六面体アンテナを（傾斜した）磁力線に沿って配置し、長い磁力線に沿って逆符号のj∥を補償するものである。これらの異なる概念は、アンテナコードTOPICAからの近傍RF場を用いて、[0, π]の位相を持つ2ストラップTSアンテナに対して数値的に評価される。シミュレーションは、アンテナ全体の高さにわたって|VRF|を実質的に低減するためには、j∥のすべての経路を遮断する必要性を強調している。