Ion cyclotron range of frequency (ICRF) heating has been a reliable tool for steady-state plasma heating with high RF power of several tens of megawatts. However, a sudden increase in the reflected RF power during ICRF heating experiments with ELMy H-mode plasmas is an issue which must be solved for future fusion experimental devices or fusion reactors. This paper describes an innovative ICRF heating system using a frequency feedback control to reduce the reflected power in response to the rapid change in the plasma impedance in the ELMy H-mode plasma. A twin stub tuner has been newly invented for this purpose. The feasibility of keeping the reflected RF power fraction at a low level, e.g. 1%, is demonstrated even with a large change in plasma resistance, e.g. 2 ∼ 8Ω. Calculated and experimental results are presented for the conventional double stub tuner impedance matching system equipped with the twin stub tuner.
イオンサイクロトロン周波数帯（ICRF）加熱は、数十メガワットの高RF電力による定常プラズマ加熱の信頼性の高い手法として確立されてきた。しかし、ELMy Hモードプラズマを用いたICRF加熱実験中に反射RF電力が急激に増加することは、将来の核融合実験装置や核融合炉にとって解決すべき課題である。本論文では、ELMy Hモードプラズマにおけるプラズマインピーダンスの急激な変化に応じて反射電力を低減する周波数フィードバック制御を用いた革新的なICRF加熱システムについて述べる。この目的のために、ツインスタブチューナーが新たに考案された。プラズマ抵抗が2〜8Ωと大きく変化した場合でも、反射RF電力割合を例えば1%といった低いレベルに維持できる実現可能性が実証されている。ツインスタブチューナーを備えた従来のダブルスタブチューナーインピーダンス整合システムについて、計算結果と実験結果を示す。