Long pulse operation on the Tore Supra tokamak has entered a new phase, characterized by the use of heating power level in excess of 10 MW, during pulses lasting several tens of resistive times. This has been made possible by the use of ion cyclotron range of frequency (ICRF) heating (9 MW coupled to the plasma at 57 MHz), combined with lower hybrid current drive (LHCD: 3 MW at 3.7 GHz) and efficient fuelling techniques (supersonic gas injection, pellets). This paper addresses key technological, operational and physics issues related to the long pulse operation of the Tore Supra ICRF system and required for a reactor: R&D on the ICRF plant, real-time control and safety procedures, integration with other tokamak subsystems, experimental investigation and theoretical modelling of the edge ICRF physics (wave coupling, heat loads on antenna front faces). As far as possible lessons are drawn from the experience gained on Tore Supra for the design and operation of a next-step device.
トレ・シュプラ(Tore Supra)トカマクにおける長時間パルス運転は、10 MWを超える加熱パワーレベルと、抵抗性時間の数倍に及ぶパルス持続時間を特徴とする新たな段階に入った。これは、イオンサイクロトロン周波数帯(ICRF)加熱(57 MHzで9 MWをプラズマへ結合)と、低域混成波電流駆動(LHCD:3.7 GHzで3 MW)および高効率燃料供給技術(超音速ガス入射、ペレット入射)の併用によって可能となった。本論文では、トレ・シュプラのICRFシステムの長時間パルス運転に関連する主要な技術的・運転的・物理的課題を取り上げ、さらに炉心へ要求される事項について述べる:ICRF設備の研究開発、リアルタイム制御と安全手順、他トカマクサブシステムとの統合、端部ICRF物理の実験的調査と理論的モデリング(波動結合、アンテナ前面での熱負荷)。可能な限り、次段階装置の設計と運転に向けてトレ・シュプラで得られた経験から教訓を引き出す。