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Development and benchmarking of a thermal lumped model for the magnetron injection gun of the MW-power ITER European gyrotron

A. Antonione, R. Bertazzoni, G. Carannante, K. Cindric, M. Ferrari, A. Leggieri, F. Sanchez, G. De Tommasi2025年3月Nuclear FusionIF 3出版社

With ITER's re-baseline, the Electron Cyclotron Heating system has become of even higher importance with the multiple purposes of plasma heating, current drive, and instability suppression. ITER's Electron Cyclotron Heating system is based on several gyrotrons, such as radio-frequency sources supposed to provide on-demand power in the order of megawatts in the millimeter-wave domain. Due to the non-linear dynamics involved in the gyrotron operation and the structure of the machine itself, controlling a gyrotron and preparing it in the shortest time possible to provide radiofrequency power represents a challenging task for the tokamak operations. Reliable models of the power source are essential to design effective control strategies. To this aim, we further developed a semi-physical thermal lumped model of the ITER European Gyrotron's Magnetron Injection Gun available in literature. The model has been re-implemented in C++ for better computational performances and therefore making it particularly suitable to be exploited by data-driven model identification algorithms and real-time control codes. In this paper the model parameters are identified by using a Particle Swarm Optimization algorithm on experimental data and the model validation is finally carried out on a dedicated dataset, aiming at providing a tool to design and to be integrated into the control system of the machine.

装置

iter高精度(タイトル一致)

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ITERGyrotron

AIによる論文要約

ITER欧州ジャイロトロンのマグネトロン注入銃の熱的集中モデルの開発とベンチマーク
JAこの論文は、ジャイロトロンの設計や制御に興味のある研究者や技術者に役立つと考えられます。特に、ITER欧州ジャイロトロンの開発に携わる人々にとって重要な知見が得られるでしょう。#ITER #ジャイロトロン #熱モデル #プラズマ加熱 #制御
LLM向け: {'Title': 'ITER欧州ジャイロトロンのマグネトロン注入銃の熱的集中モデルの開発とベンチマーク', 'Author(s)': '不明', 'Resea…

この論文は、ITER欧州ジャイロトロンのマグネトロン注入銃の熱的集中モデルの開発と検証について説明しています。ジャイロトロンは核融合プラズマ加熱に重要な役割を果たすため、その動作を正確にモデル化することは重要です。本研究では、実験データを用いてモデルパラメータを同定し、モデルの妥当性を検証しています。

MW出力ITER欧州ジャイロトロンの磁気注入銃の熱集中モデルの開発とベンチマーキング
JAこの論文は、ジャイロトロンの制御戦略の設計や、ジャイロトロンを搭載したプラズマ加熱システムの開発に携わる研究者や技術者に有用です。学生にも、ジャイロトロンの動作原理と制御の課題について理解を深める機会を提供します。#ジャイロトロン #プラズマ加熱 #制御 #熱モデル
LLM向け: {'Title': 'MW出力ITER欧州ジャイロトロンの磁気注入銃の熱集中モデルの開発とベンチマーキング', 'Author(s)': '不明', 'Rese…

この論文では、ITERの電子サイクロトロン加熱システムの信頼性の高いモデルを開発しています。ジャイロトロンの非線形動作と機械構造の複雑さから、迅速な制御が課題となっています。著者らは、文献にある熱集中モデルを改良し、データ駆動型の同定アルゴリズムと実時間制御に適したC++で再実装しました。モデルパラメータはPSO法で同定され、実験データで検証されています。

Development and benchmarking of a thermal lumped model for the magnetron injection gun of the MW-power ITER European gyrotron
ENThis paper should be read by fusion researchers and engineers working on the design, control, and operation of high-power gyrotrons for fusion applications, as well as those interested in thermal modeling and optimization of complex fusion devices.#FusionResearch #GyrotronModeling #ITERElectronCyclotronHeating #ThermalLumpedModel #MagnetronInjectionGun
LLM向け: {'Title': 'Development and benchmarking of a thermal lumped model for the magnet…

This paper describes the development and validation of a thermal model for the magnetron injection gun of the ITER European gyrotron, a key component of the ITER's Electron Cyclotron Heating system. The model is designed to help control and operate the gyrotron more effectively, which is crucial for plasma heating, current drive, and instability suppression in ITER.

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