低杂波新一代天线发射与耦合技术研究

LHW is one of the most important method for plasma heating. Antenna is an important part of LHW system. As a new type, PAM antenna and contacted technology is a hot point to research on the world. It is not ready to study coupling technology based on PAM antenna with plasma of high parameter or H mode all over the world. On HL-2A, a new 3.7GHz/2MW/2s LHW system is developed, where a PAM antenna is designed and employed. That makes it possible to study those technology. So LH coupling technology research based on new type antenna is planned to be carried out. The issue is coupling research for divertor configuration, trying to get the coupling characteristics of the PAM antenna in H mode and coupling optimization for the PAM antenna. Then the experiences for PAM antenna operation will be obtained. The LH coupling technology of new generation antenna will be studied. That research can apply experiences for the ITER LHW system operation, and also give data support for the HL-2A LH experiment in high parameter performance.

低杂波是最重要的等离子体加热手段之一，天线是低杂波系统重要的组成部分，PAM天线作为新一代低杂波天线形式，其相关技术是当前国际上低杂波加热技术的研究热点，尤其是高参数和H模条件下的PAM耦合技术，国际上还没有相关的研究基础。HL-2A装置上发展了一套新的3.7GHz/2MW/2s低杂波系统，同时研制了国内第一套PAM天线，为实现上述研究提供了条件。在此基础上，拟开展低杂波新型天线发射与耦合技术研究，重点研究PAM天线在偏滤器位形下的耦合性能，探索H模条件下PAM天线的耦合特性，实现PAM天线的耦合优化，从而积累PAM天线运行经验，学习和掌握新一代低杂波天线的耦合技术。该研究可为将来ITER装置低杂波运行提供经验，也可以为HL-2A装置的高参数低杂波实验运行提供数据支持。

低杂波是最重要的等离子体加热和电流驱动手段之一，天线是低杂波系统重要的组成部分，PAM天线作为新一代低杂波天线形式，其相关技术是当前国际上低杂波加热技术的研究热点，尤其是高参数和H模条件下的PAM耦合技术，在该项目之前国际上还没有相关的研究基础。项目以HL-2A装置上研制的国内第一套PAM天线为基础，开展了低杂波PAM天线发射与耦合技术研究，重点研究了PAM天线在偏滤器位形及H模条件下的耦合特性，实现了PAM天线的耦合优化，耦合效率达到98%，耦合功率达到1.4MW/400ms。通过项目执行，积累了PAM天线运行经验，掌握了低杂波PAM天线的耦合技术。上述成果已经在HL-2A装置实现应用，为HL-2A装置H模及高参数相关实验提供了重要支持，相关技术未来也可应用于ITER和CFETR装置的低杂波电流驱动系统运行。