Antennas for the radio frequency heating of plasmas on fusion research devices in the ion cyclotron range of frequencies
Creators
- 1. Ecole Royale Militaire, Brussels (Belgium). Lab. de Physique des Plasmas
Description
Heating in the ion cyclotron range of frequencies is the most successful radio frequency plasma heating method. The antenna is the most critical element of the global heating system. It consists of one or several conductors carrying the RF current to generate the electromagnetic waves. The conductors are located in a protective box with a Faraday shield at the plasma side. The role of the Faraday shield was reevaluated. It was found that the plasma itself, which is a very good conductor in the direction of the tokamak magnetic field, filters the unwanted waves as effectively and without deleterious side-effects as the Faraday shield. Tests with an unshielded antenna in TEXTOR were fully successful and showed the same heating efficiency as with a normal shielded antenna. For various technical reasons, the practical realization of a Faraday shield in next generation machines would be difficult and complex. Therefore, the omission of a shield significantly simplifies their operation. (orig.)
Abstract (German)
Die erfolgreichste Methode zur Hochfrequenzheizung von Plasmen ist die im Bereich der Ionen-Zyklotronfrequenz. Dabei ist die Antenne das schwierigste Element des gesamten Heizyngsstystems. Sie besteht aus einem oder mehreren Leitern fuer den Hochfrequenzstrom, der die elektromagnetischen Wellen erzeugt. Der Leiter befindet sich in einem Schutzgehaeuse mit einem Faradayschen Kaefig auf der dem Plasma zugewandten Seite. Bei kritischen Untersuchungen der Funktion des Faradyschen Kaefigs wurde festgestellt, dass das Plasma, als sehr guter Leiter in Richtung des Tokamak-Magnetfeldes, die unerwuenschten Wellen ebenso effektiv und ohne nachteilige Auswirkungen herausfiltern kann wie ein Faradayscher Kaefig. Versuche mit einer solchen unabgeschirmten Antenne erwiesen sich in vollem Umfang als erfolgreich und ergaben dieselben Heizwirkungsgrade an der Anlage TEXTOR wie normale Antennen mit Abschirmung. Aus verschiedenen technischen Gruenden wird die praktische Realisierung des Faradayschen Kaefigs in Grossgeraeten der naechsten Generation schwierig und aufwendig sein. Daher wuere der Verzicht auf eine Faradayschen Kaefig den Betrieb wesentlich vereinfachen. (orig.)Additional details
Publishing Information
- Journal Title
- Kerntechnik (1987)
- Journal Volume
- 59
- Journal Issue
- 3
- Journal Page Range
- p. 127-131.
- ISSN
- 0932-3902
- CODEN
- KERNEU
INIS
- Country of Publication
- Germany
- Country of Input or Organization
- Germany
- INIS RN
- 25054088
- Subject category
- S70: PLASMA PHYSICS AND FUSION TECHNOLOGY;
- Descriptors DEI
- ANTENNAS; FARADAY CUPS; ICR HEATING; TEXTOR TOKAMAK
- Descriptors DEC
- BEAM MONITORS; CLOSED PLASMA DEVICES; ELECTRICAL EQUIPMENT; EQUIPMENT; HEATING; HIGH-FREQUENCY HEATING; MEASURING INSTRUMENTS; MONITORS; PLASMA HEATING; THERMONUCLEAR DEVICES; TOKAMAK DEVICES