L’installation du nouveau système de chauffage ECRH de WEST prend forme. Les premiers tirs sur plasma du premier gyrotron ont eu lieu à partir du 8 avril.
Le nouveau système de chauffage ECRH de WEST permettra, à terme, d’injecter 3 MW de puissance à une fréquence de 105 GHz.
Le premier gyrotron de la série a été livré à l’IRFM en septembre 2024. Son installation a permis à l’équipe CEA, en collaboration avec THALES, de réaliser la validation de la plateforme, du système de contrôle et des systèmes auxiliaires du gyrotron, comme par exemple le système de refroidissement.
Les premiers tirs en champ libre (le gyrotron n’était pas connecté à la ligne de transmission) ont été réalisés mi-mars 2025, sur des chocs très courts (quelques millisecondes), mettant en évidence la trace du faisceau RF sur un papier thermique.
Cette étape a permis de valider plusieurs éléments essentiels :
- l’oscillation sur le bon mode (105 GHz);
- l’alignement de la « Matching Optics Unit Box », compatible avec la ligne de transmission (faisceau centré au centre de la ligne de transmission cf. figure ci-dessous);
- les points opérationnels Puissance en fonction de la tension d’accélération du faisceau d’électrons;
- la validation de l’intégralité de la plateforme ainsi que des choix techniques, dont l’alimentation du corps du gyrotron et son système de protection (crowbar).
with Vacc = 68 kV, Ibeam = 34A
Afin d’atteindre l’objectif d’un premier tir sur plasma avant la mi-avril, l’étape de validation sur charge n’a pas été réalisée : la sortie du gyrotron a été directement raccordée à l’antenne ECRH, dont les lignes de transmission avaient été préalablement alignées. Ces lignes ont été mises en pompage pendant une semaine, jusqu’à atteindre un niveau de vide compatible avec l’ouverture des vannes VAT (vannes qui permettent d’isoler la ligne de transmission du système ECRH) pour autoriser les premiers tirs plasma.
Les premiers tirs du gyrotron ont eu lieu les 8 et 9 avril 2025. Réalisés sur des chocs de durée limitée (entre 10 et 100 millisecondes), ils ont permis d’évaluer l’efficacité de la polarisation de l’onde dans le plasma et de valider le système de contrôle du système de chauffage ECRH, en lien avec le Plasma Control System (PCS).
A droite, mesures de diagnostic ECE avec la configuration d’injection ECRH lors du choc 62220).
Les expériences sur plasma reprendront fin octobre avec une puissance de 1 MW / 10 secondes d’ECRH. L’objectif est d’atteindre 3 MW d’ECRH d’ici fin 2026. Ce nouveau système de chauffage ouvre la voie à l’exploration de scénarios avancés dans WEST, notamment l’accès au mode-H.
Lena Delpech