第2回量研理事長表彰研究開発功績賞・特賞を受賞

　■ 第2回量研理事長表彰研究開発功績賞・特賞を受賞

　　平成29年7月5日、量研発足後2回目となる理事長表彰が行われ、核融合エネルギー研究開発部門那珂核融合研究所
　ITERプロジェクト部RF加熱開発グループ（ITERジャイロトロン開発グループ）が「ITER加熱・電流駆動システム用
　ジャイロトロンの実機開発」により、第2回QST理事長表彰の研究開発功績賞・特賞を受賞しました。
　　ITERでは、周波数170GHz、出力1MWの性能を有するプラズマ加熱用マイクロ波発生装置「ジャイロトロン」を
　24機導入する計画で、ロシアや欧州と分担し、日本は8機を調達します。今回開発に成功したITER用ジャイロトロン
　は、1MWで長時間動作を安定に、かつ長期間運転することができます。
　　ジャイロトロンは、強磁場中で加速された電子ビームの回転エネルギーを円筒形の空洞共振器でマイクロ波エネル
　ギーに変換して出力する電子管です（図1）。その最大出力は、マイクロ波発生時の空洞内壁への熱負荷により制限
　されます。許容以上の熱負荷は空洞形状に歪みを生じさせ、安定したマイクロ波発生が維持できなくなるため、熱負
　荷はできる限り低減する必要がありました。
　　そこで、従来より空洞内径を15％ほど拡大して熱負荷を抑え、1MW出力時でも空洞内壁の変形を抑える設計に改
　良しました（図2）。しかし、170GHzと異なる周波数のマイクロ波が観測され、安定な170GHzマイクロ波発生を阻
　害をするという問題に直面しました。
　　そこで、当グループで開発してきたジャイロトロンが、電子ビームの回転運動エネルギーを自由自在に制御できる
　という特徴を持つ三極型電子銃を有している点に着目し、運転初期に電子の回転エネルギーを低くして170GHzマイク
　ロ波を低出力で発生させて異周波数のマイクロ波発生を抑制し、その後170GHzマイクロ波出力を増加させるという運
　転方式を考案しました（図3）。
　　その結果、1MW出力の170GHzマイクロ波を安定に、かつ長期間運転を可能とするITERジャイロトロンの開発に成
　功しました。これらの開発を経て、2017年2月までにロシアや欧州に先駆けてITERジャイロトロン2機を完成させま
　した。
　　この成果により、第2回QST理事長表彰の研究開発功績賞・特賞を受賞しました。

図1 ITERジャイロトロン（左）とITER加熱・電流駆動システム（右）

　　　図2 マイクロ波出力に対する空洞の熱負荷　　　　　図3 異なる周波数を抑える新しい運転方式

　　　　　　　　　　　図4　理事長表彰を受書した　　　　　　図5　表彰式集合写真（平成29年7月5日）
　　　　　　　　ITERジャイロトロン開発グループ　　　　　　池田主任研究員：前列右から2人目　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　平内主任技術員：後列左端

　　　＊関連記事：QST FBをご覧下さい。

第2回量研理事長表彰 研究開発功績賞・特賞を受賞

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