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The high-power helicon program at DIII-D: gearing up for first experiments

B. Van Compernolle, M.W. Brookman, C.P. Moeller, R.I. Pinsker, A.M. Garofalo, R. O'Neill, D. Geng, A. Nagy, J.P. Squire, K. Schultz2021年被引用 12Nuclear FusionIF 3出版社

Helicon current drive (CD), also called fast wave CD in the lower hybrid range of frequencies, has long been regarded as a promising CD tool for reactor grade plasmas. A newly installed MW-level system at DIII-D will be the first test of this technology in reactor-relevant plasmas, in the sense that full single-pass absorption is expected. A 30-module traveling wave antenna has been installed and optimized in-vessel in early 2020. The linear electromagnetic characteristics of the unloaded module array have been extensively tested both on the bench and in the vessel at instrumentation power levels. Excellent performance has been achieved, ∼2% reflected power and ∼1.5% dissipated power per module in air, in a 10 MHz band around 476 MHz. Stripline feeds on both ends of the antenna allow either co or counter CD. The installation of a 1.2 MW klystron and associated high-power electronics was completed in Fall 2020. Commissioning of the antenna is ongoing. An important goal of this experiment is to validate the helicon CD physics basis using an extensive set of new and upgraded diagnostics.

日本語訳

ヘリコン電流駆動(CD)は、低域混成周波数帯における高速波CDとも呼ばれ、炉心級プラズマに対する有望なCDツールとして長い間考えられてきた。DIII-Dに新たに設置されたMW級システムは、完全な単一通過吸収が期待されるという点で、炉心関連プラズマにおけるこの技術の初めての試験となる。30モジュールからなる進行波アンテナが2020年初頭に設置され、真空容器内で最適化された。無負荷モジュールアレイの線形電磁特性は、ベンチ上と真空容器内の両方で計装配電レベルにおいて広範囲に試験された。476 MHzを中心とする10 MHz帯域において、空気中で1モジュールあたり約2%の反射電力と約1.5%の消費電力という優れた性能が達成された。アンテナ両端のストリップライン給電により、コ方向およびカウンター方向の両方のCDが可能である。1.2 MWクライストロンおよび関連する大電力エレクトロニクスの設置は2020年秋に完了した。アンテナの試運転は進行中である。この実験の重要な目標は、新しいおよびアップグレードされた広範な計測器群を用いてヘリコンCD物理の検証を行うことである。

装置

diii-d高精度(タイトル一致)

wiki

DIII-D
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