HL-2A装置低杂波PAM天线技术研究

In fusion research, lower hybrid current driving (LHCD) has many advantages, such as well current driving efficiency and good plasma current controlling effects. As one of the main heating system of many fusion experimental devices, including ITER, LHCD has been widely applied on non-inductive plasma current drive, plasma current profile control, plasma start-up, MHD stabilization and plasma parameters control.At present,the PAM has been decided to be used for LHCD on ITER.Basen on the HL-2A Tokamak, the project plans to do research of the PAM antenna, including the RF ceramic, TE10-TE30 mode convertor,microwave taper,active-passive multijuntion and high power load. And then, the overall research and design of the PAM will be carried out, so the advanced technology of PAM design can be learned and some experience and data for new launcher will be acquired.

在磁约束受控聚变实验研究中，低混杂波电流驱动具有驱动效率高、电流控制效果明显等特点，广泛用于等离子体电流驱动、电流剖面控制、辅助启动等离子体、抑制磁流体不稳定性以及等离子体参数控制等。低混杂波电流驱动系统是国际热核聚变实验堆（ITER）最主要的加热系统之一。目前，在为ITER设计的低混杂波电流驱动系统中，PAM天线已确定成为ITER或未来反应堆LHCD天线的选择。本项目计划在已完成的青年基金项目基础上，依托现有的HL-2A托卡马克装置，全面系统地开展低杂波PAM天线技术研究，进一步完成PAM天线中的微波器件-RF陶瓷窗、TE10-TE30模式转换器、微波过渡段、有源-无源波导阵列、高功率水负载等的设计和研制；然后在此基础上，开展对PAM天线的整体性研究和设计，积极掌握低杂波系统新一代天线-PAM天线设计的先进技术，为新一代大功率微波发射天线的研究设计积累经验和提供有效数据支持。

在磁约束受控聚变实验研究中，低混杂波电流驱动具有驱动效率高、电流控制效果明显等特点，广泛用于等离子体电流驱动、电流剖面控制、辅助启动等离子体、抑制磁流体不稳定性以及等离子体参数控制等。低混杂波电流驱动系统是国际热核聚变实验堆（ITER）最主要的加热系统之一。目前，在为ITER设计的低混杂波电流驱动系统中，PAM天线已确定成为ITER或未来反应堆LHCD天线的选择。本项目在已完成的青年基金项目基础上，依托现有的HL-2A托卡马克装置，全面系统地开展了低杂波PAM天线技术研究，初步完成了PAM天线中的微波器件-RF陶瓷窗、TE10-TE30模式转换器、微波过渡段、有源-无源波导阵列、高功率水负载等的设计和研制工作；然后在此基础上，开展了对PAM天线的整体性研究和设计，并试制出了一个2*8的天线单元，依托HL-2A装置开展了低杂波加热和电流驱动实验，对PAM天线与等离子体耦合开展了初步的实验研究。通过本项目的开展，初步掌握了低杂波系统新一代天线-PAM天线设计和研制方面部分先进技术，为新一代大功率微波发射天线的研究设计、加工研制、调试运行等多方面积累了经验和提供了有效数据支持。