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Modeling in front of a plasma profile of a set of traveling wave antenna sections in view of the ion cyclotron range of frequencies heating of the fusion reactor

A Messiaen, R Ragona2019年Plasma Physics and Controlled FusionIF 2.2出版社

An upgraded version of the fast semi-analytical code ANTITER-II is used to model the traveling wave antenna (TWA) sections of any arbitrary number of radiating straps facing a low coupling plasma profile with their feeding system. The code computes the Y, Z and S matrices of the antenna array from which the performances of the TWA sections and of their feeding system are deduced as a function of the geometrical parameters of the TWA. The model incorporates the feeding of each section by a resonant ring circuit that re-circulates its output power. The cases of straps grounded at one of their ends (L grounding) or in their center (T grounding) are also compared. This model is extended to a number nB of TWA sections of nstr straps with arbitrary positions in the y, z plane (i.e. machine wall). The full matrices of the resulting array of nstrnB straps are derived and connected to the resonant ring circuits feeding each TWA sections to incorporate the feeding in the model. Examples of toroidal and/or poloidal set of sections with T or L grounding and symmetric or asymmetric k// spectra are analyzed. First conclusions for the design of a set of TWA sections for the reactor are already drawn.

日本語訳

高速半解析コードANTITER-IIの改良版を用いて、任意の数の放射ストラップを有する進行波アンテナ(TWA)セクションを、低結合プラズマとその給電系を考慮してモデル化する。このコードはアンテナアレイのY行列、S行列、およびZ行列を計算し、そこからTWAセクションとその給電系の性能を、TWAの幾何学的パラメータの関数として導出する。このモデルには、各セクションの出力電力を再循環させる共振リング回路による給電が組み込まれている。ストラップの一端を接地する場合(L接地)と中央を接地する場合(T接地)の両方が比較される。このモデルは、y-z平面(すなわち機器壁面)において任意の位置に配置されたnB個のTWAセクション(各セクションはn本のストラップを有する)に拡張される。結果として得られるnstr×nB個のストラップからなるアレイの全行列を導出し、各TWAセクションに給電する共振リング回路に接続することで、給電系をモデルに組み込む。トロイダル方向および/またはポロイダル方向に配置されたセクション群について、T接地またはL接地、ならびに対称または非対称のk//スペクトルの場合が解析される。炉心プラズマへの適用を想定したTWAセクション群の設計に関する初期結論が導出されている。

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Ion cyclotron heating
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