Development of 170 and 110 GHz gyrotrons and their application to electron cyclotron heating systems are presented. A parasitic oscillation that degraded the electron beam quality was suppressed, and the performance of the gyrotron improved significantly. Up to now, 0.9 MW/9.2 s, 0.5 MW/30 s, 0.3 MW/60 s, 0.2 MW/132 s, etc, have been demonstrated at 170 GHz. At 110 GHz, 1.3 MW/1.5 s, 1.2 MW/4.1 s, 1 MW/5 s were obtained. It is found that the reduction of stray radiation and the enhancement of cooling capability are important for continuous wave operation. Four 110 GHz gyrotrons are under operation in the electron cyclotron heating and current drive system of JT-60U. Power up to approximately 3 MW/2.7 s was injected into the plasma through movable mirrors in the poloidal direction and contributed to electron heating and the suppression of the neo-classical tearing modes.
170および110 GHzジャイロトロンの開発と、それらの電子サイクロトロン加熱システムへの応用について述べる。電子ビーム品質を劣化させる寄生振動は抑制され、ジャイロトロンの性能は大幅に向上した。これまでに、170 GHzにおいて0.9 MW/9.2秒、0.5 MW/30秒、0.3 MW/60秒、0.2 MW/132秒などが実証されている。110 GHzでは、1.3 MW/1.5秒、1.2 MW/4.1秒、1 MW/5秒が得られた。連続波運転には、迷走放射の低減と冷却能力の向上が重要であることが判明した。4基の110 GHzジャイロトロンがJT-60Uの電子サイクロトロン加熱・電流駆動システムで運転中である。ポロイダル方向の可動ミラーを通じて約3 MW/2.7秒の電力がプラズマへ入射され、電子加熱と新古典ティアリングモードの抑制に貢献した。