AbstractThe 110 GHz 1 MW electron cyclotron range of frequency (ECRF) system was designed and constructed on JT-60U to locally heat and control the plasmas. The gyrotron has a diamond window to transmit RF power with Gaussian mode, which is easily transformed to HE11 mode for the transmission line of the corrugated waveguide. The second diamond window is installed at the inlet of the antenna for a vacuum seal between the transmission line and the JT-60U tokamak. The total length of the transmission line from the gyrotron to the antenna is about 60 m including nine meter bends, The antenna has a focusing mirror and a flat steerable one to focus and to control the RF beam angle mainly in the poloidal direction. In the initial operation, the power of PEC∼0.75 MW for 2 s was successfully injected into plasma when the gyrotron generated the power up to 1 MW. The total transmission efficiency from the gyrotron to the plasma was about 75%. A controllability of local electron heating with the deposition width of =15 cm was well demonstrated by using the steerable mirror. A large downshift in the deposition position was observed at the high Te plasma. Strong central electron heating was obtained from 2.2 to 6.6 keV for PEC∼0.75 MW, 0.3 s at the optimized polarization. An effective electron heating was also obtained up to ∼10 keV during EC injection for ∼1.6 s in the high βp H-mode plasma produced by NBI.
110 GHz 1 MWの電子サイクロトロン周波数帯（ECRF）システムは、JT-60Uにおいて局所的な加熱と制御を行うために設計・建設された。ジャイロトロンは、コルゲート導波管の伝送路に対してガウスモードからHE11モードへの変換が容易な、ガウスモードでRFパワーを伝送するためのダイヤモンド窓を有する。2つ目のダイヤモンド窓は、伝送路とJT-60Uトカマクの間の真空シールのために、アンテナの入口に設置されている。ジャイロトロンからアンテナまでの伝送路の全長は約60 mであり、9つのミリ波ベンドを含む。アンテナは、主にポロイダル方向にRFビーム角度を集束・制御するための集束ミラーとステアリング可能なミラーを有する。初期運転では、ジャイロトロンが最大1 MWのパワーを生成した際に、PEC約0.75 MW、2秒間のパワーがプラズマへの入射に成功した。ジャイロトロンからプラズマまでの全伝送効率は約75%であった。ステアリング可能なミラーを用いることにより、堆積幅約15 cmでの局所電子加熱の制御性が実証された。高Teプラズマにおいては、堆積位置の大きな下方シフトが観測された。最適化された偏波において、PEC約0.75 MW、0.3秒間で、2.2 keVから6.6 keVへの強い中心電子加熱が得られた。NBIによって生成された高βp Hモードプラズマにおいても、EC入射中に約1.6秒間、約10 keVまでの効果的な電子加熱が得られた。