Travelling wave array (TWA) antennas distributed along the periphery of the tokamak are presently considered as an ion cyclotron resonance frequencies (ICRF) heating solution for the DEMO reactor. Compared to the conventional ICRF antenna systems currently in use or designed for future machines like ITER, the TWA consists of antenna sections integrated in the breeding blanket scattered around the machine, each one fed through a variable coupler in a resonant ring configuration. Previous modelling of an antenna system for DEMO with 16 quadruple TWA sections of eight straps shows that a power capability exceeding 50 MW can be obtained in the frequency band of interest using the reference low coupling plasma profile of ITER. The described system optimizes the coupling to the plasma by providing a large number of radiating elements, which results in enhanced antenna directivity, hereby decreasing the antenna power density. This results in a maximum strap voltage amplitude of only 15 kV and maximum inter-strap voltage amplitude of 18 kV. The generators remain matched for all loading conditions: the system is totally load resilient. Following the recommendation of the work package heating and current drive Review Panel, a TWA ion cyclotron resonant heating (ICRH) system consisting of fewer sections concentrated in front of the equatorial ports is analysed in this paper and compared to the previous design. Reducing the number of sections increases the power density and its associated voltages. To couple 50 MW on the ITER density profile, voltages up to 30 kV are now required. Some aspects like the coupling between sections and its repercussion on the feeding network are briefly discussed. To assess the feasibility of the TWA fed by a resonant ring as an ICRH system for a DEMO reactor, a test on an existing medium size tokamak is under study.
トカマク周辺に分布する進行波アレイ（TWA）アンテナは、現在、DEMO炉のイオンサイクロトロン共鳴周波数（ICRF）加熱方式として検討されている。現在使用中または将来のITERのような装置向けに設計された従来のICRFアンテナシステムと比較して、TWAは、増殖ブランケット内に統合されたアンテナセクションで構成され、各セクションは共振リング構成の可変結合器を介して給電される。16基の4連TWAセクションを備えたDEMO用アンテナシステムのこれまでのモデリングでは、参照となるITERの低結合プラズマプロファイルを用いた場合、対象周波数帯域において50 MWを超える出力が得られることが示されている。本システムは、多数の放射素子を提供することによりプラズマへの結合を最適化し、アンテナの指向性を向上させ、これによりアンテナの電力密度を低減する。その結果、ストラップ電圧振幅は最大でもわずか15 kV、ストラップ間電圧振幅は最大でも18 kVとなる。全負荷条件において発振器は整合状態を維持し、本システムは完全な負荷耐性を有する。作業計画の加熱・電流駆動レビューパネルの勧告に従い、赤道ポート前面に集中配置した少数セクションで構成されるTWA-ICRFシステムを本論文で解析し、従来設計と比較する。セクション数を減らすと電力密度とそれに伴う電圧が増加する。ITER密度プロファイルに50 MWを結合するには、最大30 kVの電圧が必要となる。セクション間の結合や給電ネットワークへの影響などのいくつかの側面についても簡潔に考察する。共振リング給電TWAをDEMO炉のICRFシステムとして実現可能かどうかを評価するため、既存の中型トカマクでの試験が検討されている。