A fast directional switch (FADIS) is described, which allows controlled switching of high-power microwaves between two outputs. A possible application could be synchronous stabilization of neoclassical tearing modes (NTMs). Generally, the device can be used to share the installed EC power between different types of launchers or different applications (e.g. in ITER, midplane/upper launcher). The switching is performed electronically without moving parts by a small frequency-shift keying of the gyrotron (some tens of megahertz), and a narrow-band diplexer. The device can be operated as a beam combiner also, which offers attractive transmission perspectives in multi-megawatt ECRH systems. In addition, these diplexers are useful for plasma diagnostic systems employing high-power sources due to their filter characteristics.The principle and the design of a four-port quasi-optical resonator diplexer is presented. Low-power measurements of switching contrast, mode purity and efficiency show good agreement with theory. Preliminary frequency modulation characteristics of gyrotrons are shown, and first results from high-power switching experiments using the ECRH system for W7-X are presented.
高速大電力マイクロ波を2つの出力間で制御切り替えできる高速方向性結合器（FADIS）について述べる。考えられる応用の一つは、新古典テアリングモード（NTM）の同期安定化である。一般に、この装置は、設置済みのEC電力（ECパワー）を異なるタイプのランチャー間、または異なる用途（例えばITERにおけるミッドプレーン/アッパーランチャー）間で分配するために使用できる。切り替えは、ジャイロトロンの周波数を数十メガヘルツシフトさせる周波数偏移変調（FSK）と、狭帯域ダイプレクサとを組み合わせることにより、可動部品なしで電子的に行われる。この装置はビームコンバイナとしても動作可能であり、メガワット級ECRHシステムにおける魅力的な伝送の可能性を提供する。さらに、これらのダイプレクサは、高出力源を用いたプラズマ診断システムにおいても、そのフィルタ特性により有用である。4ポート準光学共振器ダイプレクサの原理と設計について述べる。スイッチングコントラスト、モード純度、効率に関する低電力測定結果は、理論と良く一致する。ジャイロトロンの周波数変調特性の予備的結果を示し、W7-X用ECRHシステムを用いた高電力スイッチング実験の初期結果を提示する。