High power density, phased antenna operation can often be limited by antenna voltage handling and/or impurity and density production. Using a pair of two-strap antennas for comparison, the performance of a four-strap, fast wave antenna is assessed for a variety of configurations and antenna phases in Alcator C-Mod. To obtain robust voltage handling, the antenna was reconfigured to eliminate regions where the RF E-field is parallel to B or to reduce the RF E-field to <1.0 MV m−1. To limit impurity generation, BN tiles were used to replace the original Mo tiles, a BN clad septum was inserted to limit field line connection length, and BN–metal interfaces were shielded from the plasma. With these modifications, the antenna heating efficiency and impurity generation are nearly identical to those of the two-strap antennas and independent of antenna phase in L-mode discharges. This antenna has achieved 11 MW m−2 in both heating and current drive phases in both L-mode and H-mode discharges.
高出力密度の位相制御アンテナ動作は、しばしばアンテナの電圧耐量および/または不純物生成によって制限されることがある。比較のための2ストラップアンテナ対を用いて、Alcator C-Modにおける4ストラップ高速波アンテナの性能を、様々な構成およびアンテナ位相について評価した。堅牢な電圧耐量を得るために、RF電界がBに平行な領域を排除するか、またはRF電界を1.0 MV/m未満に低減するようにアンテナを再構成した。不純物生成を制限するために、BNタイルを従来のMoタイルの代わりに使用し、BN被覆セプタムを挿入して磁力線接続長を制限し、BN-金属界面をプラズマから遮蔽した。これらの改良により、アンテナの加熱効率および不純物生成は2ストラップアンテナとほぼ同一となり、Lモード放電においてアンテナ位相に依存しないことが示された。このアンテナは、LモードおよびHモード放電の両方において、加熱フェーズおよび電流駆動フェーズの両方で11 MW/m²を達成した。