Development of a terahertz range high power pulse gyrotron

• Project/Area Number: 19340174
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Plasma science
• Research Institution: University of Fukui
• Principal Investigator: SAITO Teruo University of Fukui, 遠赤外領域開発研究センター, 教授 (80143163)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): OGAWA Isamu 福井大学, 遠赤外領域開発研究センター, 教授 (90214014) ; TATEMATSU Yoshinori 福井大学, 遠赤外領域開発研究センター, 准教授 (50261756) ; IDEHARA Toshitaka 福井大学, 遠赤外領域開発研究センター, 特任教授 (80020197) ; LA Agusu 福井大学, 遠赤外領域開発研究センター, 研究員 (60447703) ; NOTAKE Takashi 福井大学, 遠赤外領域開発研究センター, 研究員 (70413995)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): IDEHARA Toshitaka 福井大学, 遠赤外領域開発研究センター, 特任教授 (80020197) ; LA Agusu 福井大学, 遠赤外領域開発研究センター, 研究員 (60447703)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥16,250,000 (Direct Cost: ¥12,500,000、Indirect Cost: ¥3,750,000); Fiscal Year 2008: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000); Fiscal Year 2007: ¥10,010,000 (Direct Cost: ¥7,700,000、Indirect Cost: ¥2,310,000)
• Keywords: テラヘルツ / ジャイロトロン / 協同トムソン散乱 / プラズマ計測 / LHD / 国際研究者交流

Research Abstract

核融合研究を進展させる上で、超高温・高密度プラズマ中のイオンの温度を正しく計測することは極めて重要である。本研究では、このための新しい装置を開発する際の計測用光源として、テラヘルツ帯高出力電磁波の発振器であるパルスジャイロトロンの開発を行った。新着想を取り入れた結果、周波数349GHzで最大出力約50kW、390GHzで最大出力約40kWを得た。これらは、この周波数領域の2次高調波発振ジャイロトロンとして世界最高値である。

Research Products

• [Journal Article] Development of a Novel High Power Sub-THz Second Harmonic Gyrotron (2009)
  • Author(s): T. Notake, T. Saito, Y. Tatematsu, A. Fujii, S. Ogasawara, V. Manuilov, La Agusu, I. Ogawa and T. Idehara
  • Journal Title: FIR Center Report FIR FU-95
• [Journal Article] Achievement of high power sub-terahertz radiations with a second harmonic gyrotron (2009)
  • Author(s): T. NOTAKE, T. SAITO, Y. TATEMATSU, A. FUJII, S. OGASAWARA, La AGUSU, V. N. MANUILOV, I. OGAWA, T. IDEHARA
  • Journal Title: Plasma Fusion Res Vol.4
  • NAID: 130000103684
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Review of Sub-Terahertz and Terahertz Gyrodevices at IAP RAS and FIR FU (2009)
  • Author(s): V. Bratman, M. Glyavin, T. Idehara, Y. Kalynov, A. Luchinin, V. Manuilov, S. Mitsudo, I. Ogawa, T. Saito, Y. Tatematsu, V. Zapevalov
  • Journal Title: IEEE Tr. Plasma Sci. Vol.37 Pages: 36-43
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Achievement of high power sub-terahertz radiations with a second harmonic gyrotron (2009)
  • Author(s): T. Notake, et al.
  • Journal Title: Plasma Fusion Res. 4
  • NAID: 130000103684
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Review of Sub-Terahertz and Terahertz Gvrodevices at IAP RAS and FIR FU (2009)
  • Author(s): V. Bratman, et al.
  • Journal Title: IEEE Tr. Plasma Sci. 37 Pages: 36-43
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Electron gun for powerful short pulse gyrotron with operating magnetic field 8 T (2008)
  • Author(s): V. N. Manuilov, T. Idehara, T. Saito, La Agusu, T. Hayashi, and I. Ogawa
  • Journal Title: Int. J. Infrared and Milli. Waves Vol.27 Pages: 1103-1112
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Subterahertz gyrotron development for collective Thomson scattering in LHD (2008)
  • Author(s): T. Notake, T. Saito, Y. Tatematsu, S. Kubo, T. Shimozuma, K. Tanaka, M. Nishiura, A. Fujii, La Agusu, I. Ogawa, and T. Idehara
  • Journal Title: Rev. Sci. Instrrum Vol.79
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] LHDにおける協同イオントムソン散乱の為のSub-THz帯大電力パルスジャイロトロン開発 (2008)
  • Author(s): 野竹孝志, 斉藤輝雄, 立松芳典, La Agusu, 他8名
  • Journal Title: 遠赤外領域開発研究 Vol.9 Pages: 105-11
• [Journal Article] Sub-THz Gyrotron Development for Collective Thomson Scattering in LHD (2008)
  • Author(s): T. Notake, T. Saito, Y. Tatematsu, 他8名
  • Journal Title: 遠赤外領域開発研究, Vol.9 Pages: 119-126
• [Journal Article] Subterahertz gvrotron development for collective Thomson scattering in LHD (2008)
  • Author(s): T. Notake, et al.
  • Journal Title: Rev. Sci. Instrum. 79
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Electron gun for powerful short pulse gyrotron with operating magnetic field 8T (2008)
  • Author(s): V. N. Manuilov, et al.
  • Journal Title: Int. J, of Infrared and Milli. Waves 27 Pages: 1103-1112
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] LHDにおける協同イオントムソン散乱の為のSub-THz帯大電カパルスジャイロトロン開発 (2008)
  • Author(s): 野竹孝志, 他
  • Journal Title: 遠赤外領域開発研究 9 Pages: 105-118
• [Journal Article] Sub-THz Gyrotron Development for Collective Thomson Scattering in LHD (2008)
  • Author(s): T. Notake, et al.
  • Journal Title: 遠赤外領域開発研究 9 Pages: 119-126
• [Journal Article] Performance Test of CW 300 GHz Gyrotron FU CW I (2007)
  • Author(s): T. Saito, T. Nakano, H. Hoshizuki, K. Sakai, Y.Tatematsu, S. Mitsudo, I. Ogawa, T. Idehara, V.E. Zapevalov
  • Journal Title: Int. J.Infrared and Milli. Waves Vol.28 Pages: 1063-1078
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Observation of Simultaneous Oscillation of Multiple Modes in a CW 300 GHz Gyrotron (2007)
  • Author(s): Teruo SAITO, Tomoaki NAKANO, Seitaro MITSUDO, Isamu OGWA and Toshitaka IDEHARA
  • Journal Title: Plasma Fusion Res Vol.2 Pages: 24-24
  • NAID: 130002058861
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Observation of Simultaneous Oscillation of Multiple Modes in a CW 300 GHz Gyrotron (2007)
  • Author(s): Teruo Saito, et. al.
  • Journal Title: Plasma and Fusion Research 2
  • NAID: 130002058861
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Performance Test of CW 300 GHz Gyrotron FU CW I (2007)
  • Author(s): Teruo Saito, et. al.
  • Journal Title: Int. J. of Infrared and Millimeter Waves 28 Pages: 1063-1078
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of a sub terahertz high power pulse gyrotron (2007)
  • Author(s): Teruo Saito, et. al.
  • Journal Title: Conference Digest of the 2007 Joint 32nd Int. Conf. on Infrared and Millimeter Waves and 15th Int. Conf. on Terahertz Electronics 1 Pages: 164-165
• [Presentation] 二次高調波発振を用いた高周波パルスジャイロトロンの開発III (2009)
  • Author(s): 野竹孝志
  • Organizer: 日本物理学会第64回年次大会
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] 二次高調波発振を用いた高周波パルスジャイロトロンの開発II (2009)
  • Author(s): 藤井彰仁
  • Organizer: 日本物理学会第64回年次大会
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] 二次高調波発振を用いた高周波バルスジャイロトロンの開発II (2009)
  • Author(s): 藤井彰仁, 他
  • Organizer: 日本物理学会第64回年次大会
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] 二次高調波発振を用いた高出力パルスジャイロトロンの発振特性II (2008)
  • Author(s): 野竹孝志
  • Organizer: 第25回プラズマ・核融合学会年会
  • Place of Presentation: 宇都宮市
• [Presentation] 二次高調波発振を用いた高出力パルスジャイロトロンの発振特性II (2008)
  • Author(s): 小笠原慎弥
  • Organizer: 2008年度日本物理学会北陸支部定例学術講演会
  • Place of Presentation: 福井市
• [Presentation] 二次高調波発振を用いた高出力パルスジャイロトロンの発振特性I (2008)
  • Author(s): 藤井彰仁
  • Organizer: 2008年度日本物理学会北陸支部定例学術講演会
  • Place of Presentation: 福井市
• [Presentation] 二次高調波発振を用いた高周波パルスジャイロトロンの開発I (2008)
  • Author(s): 藤井彰仁
  • Organizer: 日本物理学会2008年秋季大会
  • Place of Presentation: 盛岡市
• [Presentation] Feasibility study of collective Thomson scattering in LHD plasma (2008)
  • Author(s): Y. Tatemtsu
  • Organizer: 33rd International Conference on Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves
  • Place of Presentation: Pasadena(USA)
• [Presentation] Development of a sub terahertz high power pulse gyrotron for collective Thomson scattering (2008)
  • Author(s): T. Saito
  • Organizer: 33rd International Conference on Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves
  • Place of Presentation: Pasadena(USA)
• [Presentation] 協同トムソン散乱計測のためのサブテラヘルツ帯ジャイロトロン開発 (2008)
  • Author(s): 野竹孝志
  • Organizer: 第7回核融合エネルギー連合講演会
  • Place of Presentation: 青森市
• [Presentation] Sub-Terahertz Gyrotron Development for Collective Thomson Scatteringin LHD (2008)
  • Author(s): T. Notake
  • Organizer: 17th Topical Conference on High-Temperature Plasma Diagnostics
  • Place of Presentation: Albuquerque(USA)
• [Presentation] 400GHzジャイロトロンを用いたLHD協同トムソン散乱の可能性の検討 (2008)
  • Author(s): 立松芳典
  • Organizer: 日本物理学会第63回年次大会
  • Place of Presentation: 東大阪市
• [Presentation] 第2高調波共鳴を利用した大電力パルスジャイロトロンの高周波数化 (2008)
  • Author(s): 野竹孝志
  • Organizer: 日本物理学会第63回年次大会
  • Place of Presentation: 東大阪市
• [Presentation] Sub-Terahertz Gvrotron Development for Collective Thomson Scattering in LHD (2008)
  • Author(s): T. Notake, et al.
  • Organizer: 17th Topical Conference on High-Temperature Plasma Diagnostics
  • Place of Presentation: Albuquerque (USA)
• [Presentation] 協同トムソン散乱計測のためのサブテラヘルツ帯ジヤイロトロン開発 (2008)
  • Author(s): 野竹孝志, 他
  • Organizer: 第7回核融合エネルギー連合講演会
  • Place of Presentation: 青森市
• [Presentation] Development of a sub terahertz high power pulse gyrotron for collective Thomson scattering (2008)
  • Author(s): T. Saito, et al.
  • Organizer: 33rd International Conference on Infrared, Millimeter. and Terahertz Waves
  • Place of Presentation: Pasadena (USA)
• [Presentation] Feasibility study of collective Thomson scattering in LHD plasma (2008)
  • Author(s): Y. Tatemtsu, et al.
  • Organizer: 33rd International Conference on Infrared, Millimeter. and Terahertz Waves
  • Place of Presentation: Pasadena (USA)
• [Presentation] 400GHz帯高出力パルスジャイロトロンの開発 (2007)
  • Author(s): 斉藤輝雄
  • Organizer: 第24回プラズマ・核融合学会年回
  • Place of Presentation: 姫路市
• [Presentation] テラヘルツ帯ジャイロトロン用伝送系の開発I (2007)
  • Author(s): 立松芳典
  • Organizer: 日本物理学会第62回年次大会
  • Place of Presentation: 札幌市
• [Presentation] パルスパワー装置を用いた短パルス高出力・高周波ジャイロトロンの開発III (2007)
  • Author(s): 野竹孝志
  • Organizer: 日本物理学会第62回年次大会
  • Place of Presentation: 札幌市
• [Presentation] Development of a sub terahertz high power pulse gyrotron (2007)
  • Author(s): Teruo Saito
  • Organizer: 32^<nd> Int. Conf. on Infrared and Millimeter Waves and 15^<th> Int. Conf. on Terahertz Electronics
  • Place of Presentation: Cadiff(England)