Basic research on high-power ECRH started 20 years ago at IPP using 28 GHz pulses with 200 kW for 40 ms at the W7-A stellarator. These pilot experiments triggered a strong activity of exploration of the unique capabilities of localized heating and current drive. The achievements in physics were strongly linked with progress in source and transmission line technology. The capability and versatility of ECRH are reviewed using W7-A and W7-AS as example experiments; the latter was shut down on July 31, 2002. The milestone achievements are discussed. Standard heating scenarios such as O-mode and X-mode as well as advanced scenarios like mode-conversion heating via the O–X–B process at different harmonics were investigated and selected results are presented. First experiments with current drive by Bernstein-waves are reported. The physics of wave interaction with stellarator-specific trapped particle populations is discussed. The results from W7-A and W7-AS establish the experimental and technological bases for the 10 MW, CW ECRH system at W7-X, which aims to demonstrate the inherent steady-state capability of stellarators.
高出力ECRHに関する基礎研究は、20年前にIPPにおいて、W7-Aステラレーターで40 msの間200 kWの28 GHzパルスを用いて開始された。これらの先駆的実験は、局所加熱と電流駆動の独自の能力を探求する活発な活動を引き起こした。物理学における成果は、ソースおよび伝送線路技術の進歩と強く結びついていた。ECRHの能力と多用途性は、W7-AおよびW7-ASを例として概説される。後者は2002年7月31日に停止された。画期的な成果について議論される。OモードやXモードなどの標準的な加熱シナリオ、ならびに異なる高調波におけるO–X–B過程を介したモード変換加熱のような先進的シナリオが調査され、選ばれた結果が提示される。バーンスタイン波による電流駆動の最初の実験が報告される。ステラレーター特有の捕捉粒子集団との波動相互作用の物理について議論される。W7-AおよびW7-ASからの結果は、W7-Xにおける10 MW、CW ECRHシステムの実験的および技術的基盤を確立するものであり、このシステムはステラレーターが本来持つ定常状態能力を実証することを目的としている。