大電力高周波加熱用アンテナと伝送系に関する研究

大功率高频加热天线及传输系统研究

• 批准号: 62050005
• 负责人: 安達 三郎
• 金额: $ 5.12万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Fusion Research
• 财政年份: 1986
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1986 至 1988
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-62050005/
• 关键词: ICRF加熱; ループアンテナ; 有限要素法; インピーダンス整合; 真空窓; 反射鏡アンテナ; ECRHホイスパリングギャラリーモード

1.ICRF加熱用アンテナ(1)有限要素法を用いてループアンテナの3次元解析を行い,アンテナ構造並びにプラズマパラメータを変えたときの特性変化を定量的に求めた. (2)給電系の特性インピーダンスに整合するループアンテナ(M形アンテナ)を提案し, Γ整合法とリアクタンス装荷を用いることにより, アンテナが小形であっても整合がとれることを, 理論及び実験により示した. また, 整合時の近傍電界分布を, ファラデーシールドの効果も含めて詳しく解析した. (3)給電系と整合するカットオフキャビティアンテナの高効率化を図るために, Ψ型の導線をキャビティ内に設け, その頂点部に給電して他の3点にリアクタンスを装荷した構造を提案した. すでに提案したアンテナと比較した結果, より高効率であることが格認された. (4)有限要素法による2次元解析結果に基づいて設計・試作したアンテナを筑波大学ガンマ10に装着して, 入力インピーダンスを測定した. その結果, 従来の半ターンループアンテナに比べて効率が1.6倍,入力抵抗が2〜3倍となることが格認された.2.LH周波数帯真空窓の解析 従来経験的に設計されてきた真空窓の特性を解析するプログラムほ開発し, 真空窓の構造と周波数帯域幅の関係などについて検討した.3.ECRH準光学的反射鏡アンテナ ジャイロトロン出力のミリ波を直線偏波ビームに変換するアンテナにおいて,近傍界領域にも適用できる鏡像波源を用いた設計法を提案し, (1)放物筒面反射鏡を用いたTEonモード用Vlasovー中島アンテナ(京大ヘリオトロンE並びに京大・理学部WTーIII用),(2)だ円筒反射鏡を用いたTEonモード用ビーム収束型アンテナ(WTーIII用),について解析し,実測値と良く一致することを確認した. (3)ホィスパリングギャラリーモード用反射鏡アンテナのビーム位相をより精密にそろえるために鏡面修正を行い, (1), (2)と同様の方法を使って, その放射特性を求めた.

1. Use the finite element method for ICRF heating and the three-dimensional analysis using the finite element method.い,アンテナstructure and びにプラズマパラメータを変えたときのcharacteristics change をquantitative にquestめた. (2) The characteristic of the power supply system is the proposed integration of the power supply system, Γintegration methodとリアクタンス Loading を Useいることにより, アンテナがsmall form であってもintegration がとれることを, Theoretical and practical results are shown in Figure 1. When integrated, the near electrical boundary distribution is ファラデーシールドのeffectも containめて detailedしくanalyticsした. (3) Integration of power supply system and high efficiency of power supply system, The Ψ type conductor has a built-in structure, a top-end power supply, and a 3-point charging structure.すでにProposalしたアンテナとComparisonしたResults, よりHigh efficiencyであることがqualificationされた. (4)Finite element method による2-dimensional analysis results に本づいてDesign and trial production したアンテナをTsukuba University ガンマ10にassembled して, The results of the measurement of the input power of the インピーダンスを. The efficiency of 従来の半ターンループアンテナに is 1.6 times higher than that of べて, and the resistance to input power is 2~3 times that of となることが快された.2. Analysis of LH frequency wave number and vacuum 瓓のThe design and characteristics of the vacuum tube are analyzed and analyzed, The structure of the vacuum chamber and the relationship between the frequency range and the amplitude of the frequency range are as follows: 3. ECRH quasi-optical mirrorジャイロトロン output のミリwave をlinear polarized wave ビームに変change するアンテナにおいて, a proposal to apply the mirror wave source design method in the near boundary field, (1) The tube surface reflector is used for the Vlasov Nakajima reflector (Kyodai University of Science and Technology and the Faculty of Science WT III), (2) ) だ円tube reflector を Used いたTEonモード Used ビームConverging type アンテナ(WTーIII use), についてanalyzeし, 実 Measurement値と好く unanimousすることをconfirmした. (3) Reflector mirror for ホィスパリングギャラリーモードのビームphase をよりprecision にそろえるためにmirror correction を行い, (1), (2) are the same as the method and the radiation characteristics.