A systematic study of the thermal behaviour of ion cyclotron range of frequencies (ICRF) antenna front faces was undertaken on the Tore Supra tokamak over two years of plasma operation, by means of infrared (IR) and visible light cameras. Among the variety of edge-antenna interaction phenomena observed experimentally, the present paper focuses on the most deleterious effect for ICRH operation, a non-resonant radio-frequency (RF) process causing hot spots on the Faraday screen and bursts of metallic impurities. The hot spots phenomenology (time history, location) is presented. Their magnitude is characterized by semi-quantitative indicators, defined from the IR and visible light films. This makes possible a parametric study of the antenna–plasma interaction, over a wide range of experimental configurations. The roles of the local RF electric field and of the edge density regimes in the spurious process are outlined. The observed hot spot behaviour is compatible with the build-up of RF sheaths. Some ways of reducing the problems are suggested.
Tore Supraトカマクにおいて、2年間のプラズマ運転期間中に、赤外線(IR)カメラと可視光カメラを用いて、イオンサイクロトロン周波数帯(ICRF)アンテナ前面の熱的挙動の系統的研究が実施された。実験的に観測された多様な端部・アンテナ相互作用現象の中で、本論文はICRH運転にとって最も有害な効果、すなわちファラデーシールド上のホットスポットと金属不純物バーストを引き起こす非共鳴高周波(RF)過程に焦点を当てる。ホットスポットの現象論(時間的挙動、位置)が提示される。その大きさは、IRおよび可視光フィルムから定義された半定量的指標によって特徴づけられる。これにより、広範な実験配置にわたるアンテナ・プラズマ相互作用のパラメトリック研究が可能となる。この異常過程における局所RF電場と端部密度領域の役割が概説される。観測されたホットスポット挙動は、RFシースの形成と一致する。問題を低減するためのいくつかの方法が提案される。