The travelling wave array (TWA) antenna has been proposed as a promising alternative for ion cyclotron resonant heating in future fusion reactors. In this study, the possibility to make a TWA compatible with a tungsten environment like the WEST tokamak is assessed. For this purpose, two aspects of the antenna are investigated: the power spectrum and the near fields excited by the antenna. The sensitivity of these parameters to load and capacitor layout variations is taken into account while satisfying a proper antenna frequency response. The sensitivity of the power spectrum to frequency variation is also investigated to allow the possibility of fast feedback of the power deposition into the core plasma of WEST. The high resilience of the TWA to these variations is demonstrated and the main parameters of the TWA expected in WEST are compared to a current WEST antenna for the same loading. Possible optimizations of the TWA antenna are discussed. The present study is fully transferable to a fusion reactor like DEMO or ARC.
進行波アレイ(TWA)アンテナは、将来の核融合炉におけるイオンサイクロトロン共鳴加熱の有望な代替案として提案されている。本研究では、TWAをWESTトカマクのようなタングステン環境と互換性を持たせることが可能かどうかを評価する。この目的のため、アンテナの2つの側面、すなわちパワースペクトルとアンテナによって励起される近傍界を調査する。適切なアンテナ周波数応答を満たしつつ、負荷およびコンデンサ配置の変動に対するこれらのパラメータの感度を考慮する。また、WESTの中心プラズマへの電力堆積の高速フィードバックの可能性を可能にするため、周波数変動に対するパワースペクトルの感度も調査する。TWAがこれらの変動に対して高い耐性を有することが実証され、WESTで期待されるTWAの主要パラメータは、同じ負荷における現在のWESTアンテナと比較される。TWAアンテナの可能な最適化について議論する。本研究は、DEMOやARCのような核融合炉に完全に適用可能である。