This paper documents the analysis of the ITER ion cyclotron resonance heating (ICRF) launcher using the TOPICA code, throughout recent years' design activities. The ability to simulate the detailed geometry of an ICRF antenna in front of a realistic plasma and to obtain the antenna input parameters, the electric currents on conductors and the radiated field distribution next to the antenna is of significant importance to evaluate and predict the overall system performances. Starting from a reference geometry, we first investigated the impact of some geometrical and numerical factors, such as the Faraday Screen geometry or the mesh quality. Then a final geometry was the object of a comprehensive analysis, varying the working frequency, the plasma conditions and the poloidal and toroidal phasings between the feeding lines. The performance of the antenna has been documented in terms of input parameters, power coupled to plasma and electric fields. Eventually, the four-port junction has also been included in TOPICA models.
本論文は、近年の設計活動を通じて、TOPICAコードを用いたITERイオンサイクロトロン共鳴加熱(ICRF)ランチャーの解析について記述している。現実的なプラズマの前方にあるICRFアンテナの詳細な形状をシミュレーションし、アンテナ入力パラメータ、導体上の電流、およびアンテナ近傍の放射界分布を得る能力は、全体的なシステム性能を評価・予測する上で極めて重要である。参照形状から始めて、我々はまず、ファラデースクリーン形状やメッシュ品質などのいくつかの幾何学的および数値的要因の影響を調査した。その後、最終形状を対象として、動作周波数、プラズマ条件、および給電線間のポロイダル位相とトロイダル位相を変化させた包括的な分析を行った。アンテナの性能は、入力パラメータ、プラズマへの結合電力、および電界の観点から記録された。最終的に、4ポート接合部もTOPICAモデルに含められた。