The Tore Supra (CEA) antenna for the ion cyclotron range of frequencies (ICRF) is a so-called resonant double loop antenna with internal matching capacitors. The required capacitance range is crucial for antenna and the tuning-and-matching network design. The capacitance value for a given discharge is also important for antenna operation. We discuss a method to accurately predict the tuning capacitance values in the presence of plasma operation and for efficiently accounting for the capacitors in the performance analysis. The presented method relies on the use of the TOPICA code, a numerical suite developed for prediction and analysis of modern ICRF antenna systems; it is able to handle antennas with a realistic 3D geometry and an accurate 1D plasma model. Very good agreement with the experimental capacitance values is found using TOPICA, providing further experimental validation of the computational algorithm and physics model.
Tore Supra（CEA）のイオンサイクロトロン周波数帯（ICRF）アンテナは、内部整合コンデンサを備えた、いわゆる共振ダブルループアンテナである。必要な静電容量範囲は、アンテナおよび同調・整合ネットワーク設計にとって極めて重要である。また、特定の放電に対する静電容量値は、アンテナ動作にとっても重要である。本論文では、プラズマ動作中の同調静電容量値を高精度に予測し、性能解析においてコンデンサを効率的に考慮するための手法について論じる。提示する手法は、最新のICRFアンテナシステムの予測および解析のために開発された数値コード群であるTOPICAの利用に依拠している。TOPICAは、現実的な3次元形状のアンテナと高精度な1次元プラズマモデルを扱うことができる。TOPICAを用いることで、実験で得られた静電容量値と極めて良好な一致が得られ、計算アルゴリズムと物理モデルのさらなる実験的検証が提供される。