AbstractA 110 GHz-Gaussian beam output gyrotron with chemical vapor deposition (CVD) diamond window was developed for electron cyclotron heating and current drive on JT-60U. A stable Gaussian output beam power of 1.0 MW for 2 s was obtained with depressed collector operation. The temperature at the center of the diamond window was stabilized at the ΔT∼25 K. Gaussian beam output from the gyrotron remarkably improved the coupling efficiency to the HE11 mode in the transmission waveguide. 94% of the gyrotron output power was coupled to the corrugated waveguide of 31.75 mm in diameter, via a matching optics unit with two mirrors. A combination of the Gaussian output and the diamond window are indispensable for high power gyrotron operation at more than 1 MW and efficient coupling to the transmission line.
電子サイクロトロン加熱およびJT-60Uにおける電流駆動のために、化学蒸着（CVD）ダイヤモンド窓を備えた110 GHzガウスビーム出力ジャイロトロンを開発した。抑圧コレクタ動作により、1.0 MW、2秒の安定したガウスビーム出力が得られた。ダイヤモンド窓中心部の温度は、ΔT≒25 Kで安定化された。ジャイロトロンからのガウスビーム出力により、伝送導波管におけるHE11モードへの結合効率が著しく向上した。ジャイロトロン出力の94%が、2枚のミラーを備えたマッチング光学系を介して、直径31.75 mmのコルゲート導波管に結合された。ガウスビーム出力とダイヤモンド窓の組み合わせは、1 MW超の高出力ジャイロトロン動作と、伝送線路への高効率結合に不可欠である。