A new concept-the reflector waveguide array-is proposed to improve and simplify the design of continuous wave lower hybrid (LH) launchers for steady state reactor applications. Mechanical robustness of the antenna and efficient heat removal are provided by a thick wall waveguide structure that can accommodate a large number of cooling ducts. The plasma facing mouthpiece could be made of the same material as the reactor first wall and could be easily replaceable through remote handling. In order to compensate for the increased horizontal distance between adjacent waveguides, the front ends of the thick septa are grooved to form short ( equivalent to lambda /4) passive waveguides that act as reflectors between the radiofrequency powered waveguides (drivers). Then, for an adequate phasing between the active waveguides, the total electric field at the reflector waveguide apertures varies coherently with the one in the drivers to launch a highly directional slow wave. It is shown that the coupling properties of such an array and the directivity of the radiated power spectrum are similar to those of present day launchers. Their dependences upon the depth of the reflector waveguides, and the electron density and its gradient are investigated. The effect of changing the phase between the drivers is also studied. The proposed reflector LH antenna would provide enough flexibility to vary the N// spectrum for plasma control purposes in a steady state fusion reactor
連続波低域混成(LH)ランチャーの設計を、定常状態炉応用に向けて改善・簡素化するため、新しい概念——反射器導波管アレイ——を提案する。アンテナの機械的堅牢性と効率的な除熱は、多数の冷却ダクトを収容できる厚肉導波管構造によって提供される。プラズマ対向マウスピースは、炉の第一壁と同じ材料で作製でき、遠隔操作により容易に交換可能である。隣接する導波管間の水平距離の増大を補償するため、厚い隔壁の前端部には溝を設けて、高周波給電導波管(ドライバ)間の反射器として機能する短い(λ/4に相当する)受動導波管を形成する。そして、能動導波管間の位相を適切に設定すると、反射器導波管開口部における全電界はドライバ内の電界とコヒーレントに変化し、指向性の高い低速波を励起する。このようなアレイの結合特性と放射電力スペクトルの指向性は、現在のランチャーのものと類似していることが示される。それらの反射器導波管の深さ、ならびに電子密度およびその勾配への依存性を調査する。ドライバ間の位相を変化させた場合の効果も研究する。提案する反射器LHアンテナは、定常状態核融合炉におけるプラズマ制御目的でN//スペクトルを変化させるのに十分な柔軟性を提供するであろう。