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Development of RF heating in support of long pulse operation in WEST and future power plants

J.M. Bernard, T. Batal, E. Bertrand, P. Bienvenu, F. Bouquey, S. Burles, J. Cazabonne, L. Colas, Z. Chen, L. Delpech2026年6月Nuclear FusionIF 3出版社

W—for tungsten—Environment in Steady-state Tokamak (WEST) is a superconducting tokamak with a full-tungsten environment and an actively cooled ITER-grade divertor. It is a unique European facility, offering crucial insights for the operation of future magnetic fusion devices with metallic environments in steady-state conditions. The heating and current drive in WEST is provided exclusively by radio-frequency (RF) systems, featuring dominant electron heating with negligible torque input. Recent WEST experiments have resulted in a new record of 1337 s pulse length and 2.6 GJ injected energy, using 2–3 MW of lower-hybrid current drive (LHCD). This achievement was facilitated by the use of an advanced LHCD monitoring system. An ITER-relevant use of the ion-cyclotron resonant heating (ICRH) antenna, such as wall conditioning with ICRH, has been evaluated during the three last WEST campaigns. ECWC is not considered today on WEST due to water leak risk due to high heat fluxes on the vacuum vessel wall. A new concept of ICRH system, the travelling wave array (TWA) antenna, is currently under design for WEST. Finally, a new electron-cyclotron heating system, featuring three 1 MW gyrotrons is under commissioning.

日本語訳

W—タングステンを表す—Environment in Steady-state Tokamak (WEST) は、全タングステン環境と能動冷却されたITER級ダイバータを備えた超伝導トカマクである。これは独自の欧州施設であり、定常状態条件下で金属環境を有する将来の磁気核融合装置の運転に関する重要な知見を提供する。WESTにおける加熱および電流駆動は、無視できるトルク入力を伴う支配的な電子加熱を特徴とする無線周波数(RF)システムのみによって供給される。最近のWEST実験は、2–3 MWの低ハイブリッド電流駆動(LHCD)を用いて、1337 sのパルス長と2.6 GJの入射エネルギーという新記録をもたらした。この成果は、高度なLHCD監視システムの使用によって促進された。イオンサイクロトロン共鳴加熱(ICRH)アンテナのITER関連使用、例えばICRHによる壁調整は、過去3回のWESTキャンペーン中に評価されてきた。ECWCは、真空容器壁への高熱流束による水漏れリスクのため、現在WESTでは検討されていない。ICRHシステムの新しい概念である進行波アレイ(TWA)アンテナが、現在WEST向けに設計中である。最後に、3つの1 MWジャイロトロンを特徴とする新しい電子サイクロトロン加熱システムがコミッショニング中である。

装置

iter低精度(概要文一致)

wiki

WEST

AIによる論文要約

WESTおよび将来の動力炉における長時間パルス運転を支援するRF加熱の開発
JA核融合プラズマ物理やトカマク運転に関心のある研究者、特にRF加熱や定常状態運転に携わる学生や専門家。WESTの成果はITERや将来炉への応用に重要。#WEST #RF加熱 #長時間パルス #LHCD #ICRH
LLM向け: {"Title": "WESTおよび将来炉における長時間パルス運転のためのRF加熱開発", "Authors": "N/A", "Research Object…

WESTは超伝導トカマクで、全面タングステン環境とITERグレードのダイバータを備え、定常状態での金属環境下での将来の核融合炉運転に重要な知見を提供します。WESTではRF加熱のみを使用し、1337秒のパルスと2.6GJの注入エネルギーを達成しました。これは先進的なLHCD監視システムによるものです。ICRHアンテナの壁調整への応用や、進行波アンテナの設計、新しいECRHシステムの整備も行われています。これらの成果は、将来の核融合発電所の運転に貢献します。

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