ECRH pre-ionization and assisted start-up will be necessary in ITER due to the low electric field available (⩽0.3 V m−1). This paper reports on the results recently obtained on assisted start-up at the fundamental EC resonance on the tokamak Tore Supra (BT = 3.85 T, R = 2.4 m, a = 0.72). The Tore Supra ECRH/ECCD system is based on two 118 GHz gyrotrons (EC resonance at R ∼ 2.17 m). The power is injected into the plasma as Gaussian beams by an antenna located on the low field side which, using actively cooled mirrors inside the vacuum vessel, allows extensive control of both poloidal and toroidal injection angles. During the last experimental campaign, the ECRH system has been used for the first time to assist the plasma start-up. The usual start-up voltage on Tore Supra is 25 V (1.7 V m−1) with deuterium prefill pressure of around 20 mPa. The minimum stray field value (B⊥) in most of the vacuum vessel is lower than 5 mT, which gives toroidal connection lengths (a0BT/B⊥) longer than 770 m. In these conditions, attempts have been made to lower the start-up voltage. Sustained breakdowns were obtained down to ∼0.4 V m−1 without external assistance at 5 mPa. Besides, ∼300 kW of ECRH has been applied during 50 ms (one gyrotron in O-mode). Pre-ionization was successfully achieved at the resonance location and ∼30 kA of current was established in 10 ms. Successful plasma initiation has been obtained down to ∼0.28 V m−1 at 5 mPa.
ECRH予備電離および支援立ち上げは、利用可能な電界が低い(⩽0.3 V m−1)ため、ITERにおいて必要となるであろう。本論文は、トカマクTore Supra(BT = 3.85 T, R = 2.4 m, a = 0.72)における基本EC共鳴での支援立ち上げに関して最近得られた結果を報告するものである。Tore SupraのECRH/ECCDシステムは、2基の118 GHzジャイロトロン(EC共鳴はR ∼ 2.17 m)に基づいている。電力は、低磁場側に配置されたアンテナによってガウスビームとしてプラズマに入射される。このアンテナは、真空容器内の能動冷却ミラーを用いて、ポロイダルおよびトロイダル入射角の両方を広範囲に制御することを可能にする。前回の実験キャンペーン中に、ECRHシステムはプラズマ立ち上げを支援するために初めて使用された。Tore Supraにおける通常の立ち上げ電圧は、重水素予備充填圧力が約20 mPaで、25 V (1.7 V m−1)である。真空容器の大部分における最小迷走磁場値(B⊥)は5 mT未満であり、これはトロイダル接続長(a0BT/B⊥)が770 mより長くなることを与える。これらの条件下で、立ち上げ電圧を下げる試みが行われてきた。外部支援なしで、5 mPaにおいて∼0.4 V m−1まで持続的な絶縁破壊が得られた。さらに、∼300 kWのECRHが50 msの間(1基のジャイロトロンでOモード)印加された。予備電離は共鳴位置で首尾よく達成され、∼30 kAの電流が10 msで確立された。5 mPaにおいて、∼0.28 V m−1までのプラズマ開始の成功が得られた。