A circular waveguide polarizer for 2.45 GHz microwaves has been designed and produced for electron Bernstein (EB) wave heating and current drive experiments on the low aspect ratio Torus experiment (LATE) device. In the experiments the microwaves are injected obliquely to the toroidal field to drive current carrying fast electrons. In the LATE case of the oblique injection of long free space wavelength waves onto a small plasma the coupling to the EB waves from the injected electromagnetic waves is improved when the injected waves have appropriate elliptical polarizations depending on the injection angle and the density gradient at the upper hybrid resonance layer (Igami et al 2006 Plasma Phys. Control. Fusion48 573). Any elliptically polarized mode can be generated from a circular TE11 mode by the combination of a half wave section and a quarter wave section of circular waveguide. The transformation of polarization arises from the difference in axial wave numbers between an orthogonal pair of modified circular TE11 modes, which is realized by the insertion of a Teflon plate in a circular waveguide made of aluminum. Such a polarized wave is launched from the open end of a circular waveguide toward the plasma. An elliptically polarized mode adjusted to a steep density gradient and injected obliquely to the toroidal field has been found to be effective to sustain a highly over-dense plasma.
2.45 GHzマイクロ波用の円形導波管偏波器が、低アスペクト比トーラス(LATE)装置における電子バーンスタイン(EB)波加熱および電流駆動実験のために設計・製作された。実験では、マイクロ波はトロイダル磁場に対して斜めに注入され、電流を担う高速電子を駆動する。LATEの場合、小さなプラズマへの長い自由空間波長の波の斜め入射において、入射波が上部混成共鳴層での入射角と密度勾配に応じた適切な楕円偏波を有するとき、入射電磁波からEB波への結合が改善される(Igami et al 2006 Plasma Phys. Control. Fusion48 573)。任意の楕円偏波モードは、円形導波管の半波長セクションと1/4波長セクションの組み合わせにより、円形TE11モードから生成することができる。偏波の変換は、変形された円形TE11モードの直交対間の軸方向波数の差に起因し、これはアルミニウム製円形導波管へのテフロン板の挿入によって実現される。このような偏波波は、円形導波管の開放端からプラズマに向かって放射される。急峻な密度勾配に適合するように調整された楕円偏波モードをトロイダル磁場に対して斜めに注入することが、高密度過剰プラズマを維持するのに有効であることが見出された。