Since 1999, CPI has shipped six, 110 GHz, 1 MW, 5 s pulsed gyrotrons to General Atomics (GA) for use in electron cyclotron heating experiments on the DIII-D tokamak. As a result of extensive testing of these gyrotrons at CPI and GA, a wealth of information has been obtained regarding the long-term performance of the original electrical and mechanical design of the tubes. All of the gyrotrons have achieved long-pulse operation and five of the six gyrotrons achieved 1 MW output power levels with the nominal beam voltage and current of 80 kV and 40 A, respectively. Experience with the electron guns and interaction cavities has been quite good, though the low efficiency experienced by one gyrotron may be attributed to a gun or cavity irregularity. The internal converters employed in the gyrotrons have produced high-quality Gaussian output beams with internal diffractions losses of 5–6.5%. After several years of operation, the first three 110 GHz gyrotrons experienced collector failures due to cyclic fatigue. Improved analyses and diagnostics have been employed to avoid these problems in the future. Two problems have been experienced with the diamond output windows. These problems have been eliminated by changing braze techniques and procedures. Based on the experience obtained on these six gyrotrons, recommendations can be made for future gyrotron development work.
1999年以来、CPIは、DIII-Dトカマクにおける電子サイクロトロン加熱実験用に、6基の110 GHz、1 MW、5 sパルスジャイロトロンをGeneral Atomics（GA）に出荷してきた。CPIおよびGAにおけるこれらのジャイロトロンの広範な試験の結果、管の当初の電気的および機械的設計の長期性能に関する豊富な情報が得られている。すべてのジャイロトロンが長パルス動作を達成し、6基のうち5基が、それぞれ80 kVおよび40 Aの定格ビーム電圧および電流で1 MWの出力電力レベルを達成した。電子銃および相互作用空洞に関する経験は非常に良好であり、ただし1基のジャイロトロンで経験された低効率は、銃または空洞の不規則性に起因する可能性がある。ジャイロトロンに採用された内部コンバータは、内部回折損失が5〜6.5%の高品質ガウス出力ビームを生成した。数年間の運転後、最初の3基の110 GHzジャイロトロンは、周期的疲労によるコレクタ故障を経験した。これらの問題を将来回避するために、改善された解析および診断法が採用されている。ダイヤモンド出力窓に関しては2つの問題が経験された。これらの問題は、ろう付け技術および手順を変更することにより解消された。これら6基のジャイロトロンで得られた経験に基づき、将来のジャイロトロン開発作業に対する推奨事項を提示することができる。