AbstractFast waves in the ion cyclotron range of frequencies are proposed as the reference current driver for the ARIES-I conceptual tokamak power reactor. An RF power of 100 MW at 141 MHz is launched from above the plasma outboard midplane to drive the required 3.3 MA seed current in the core. Folded waveguides are used as wave launchers because of their observed higher power-handling capability compared to loops, and compact and robust structure. The wave guide will be made of silicon-carbide matrix composite material embedded with copper near the surface, in order to take advantage of its favorable safety and environmental features. The entire coupler system is compact, consisting of two poloidally stacked 12-waveguide toroidal arrays with a directivity of ≤ 95% and a coupling efficiency of ∼ 97%. The RF current-drive system uses primarily technologies that require a reasonably modest development program to reach its projected efficiency of 71% in 30–40 years.
イオンサイクロトロン周波数帯の高速波は、ARIES-I概念トカマク発電炉の基準電流駆動方式として提案されている。100MWのRFパワーが141MHzでプラズマ外側赤道面の上方から入射され、コア領域において要求される3.3MAのシード電流を駆動する。折り返し導波管は、ループアンテナと比較して高い電力処理能力とコンパクトで堅牢な構造を有することが確認されているため、波動発射装置として使用される。導波管は、安全性と環境特性に優れることから、表面近傍に銅を埋め込んだ炭化ケイ素マトリックス複合材料で製造される。結合器システム全体はコンパクトであり、2つのポロイダル方向に積層された12導波管トロイダルアレイで構成され、指向性95%以上、結合効率約97%を達成する。RF電流駆動システムは、主として既存技術を基盤としており、30～40年で71%の目標効率を達成するために合理的な規模の開発プログラムを必要とする。