Study on CW THz band electron tube in terms of plasma physics

• Project/Area Number: 21740394
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Plasma science
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: SOGA Yukihiro Kanazawa University, 数物科学系, 助教 (90525148)
• Project Period (FY): 2009 – 2010
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2010)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2010: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2009: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
• Keywords: 後進波発振管 / 非中性プラズマ / テラヘルツ波 / 電子ビーム / 後進波発振管(BWO) / テラヘルツ光源

Research Abstract

Simulation studies were carried out on newly designed compact 100 GHz range backward-wave oscillator (BWO) with an interdigital slow-wave circuit: teeth of two combs are facing each other. A steady radiation at a frequency 100 GHz with output power of 700 mW was observed. The output power is about five times larger than the present BWO with a same range. We have started the construction of proto-type BWO with 40 GHz and 100 GHz range. We designed and constructed the thermionic electron gun that produces an electron-beam running in a homogeneous magnetic field formed by Nd magnets with sufficient energy and emission current for the radiation.

Research Products

• [Journal Article] PARTICLE SIMULATION STUDY OF BACKGROUND WAVE OSCILLATOR USING CST STUDIO SUITE (2011)
  • Author(s): Y.Soga
  • Journal Title: 平成21年度NIFS共同研究「パルスパワー技術を用いた粒子ビームと高エネルギー密度プラズマ科学の最前線」研究会報告書 Volume: (In press)
• [Journal Article] Turbulence and structure formation associated with vortex dynamics innon-neutral plasma flow (2010)
  • Author(s): Yasuhito Kiwamoto
  • Journal Title: Plasma Fusion Research (in press)
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 100GHz後進波発振管に用いる電子銃の設計と評価 (2011)
  • Author(s): 加藤真志, 曽我之泰, 他
  • Organizer: 電気学会プラズマ研究会
  • Place of Presentation: 富山大学(富山県)
  • Year and Date: 2011-05-28
• [Presentation] 100GHz帯Interdigital型BWOの開発 (2010)
  • Author(s): 加藤真志,曽我之泰, 他
  • Organizer: 研究会￠パルスパワー技術を基礎とするプラズマの物理とその応用￡
  • Place of Presentation: 核融合科学研究所(岐阜県)
  • Year and Date: 2010-12-22
• [Presentation] 100GHz帯Interdigital型BWOの開発 (2010)
  • Author(s): 加藤真志
  • Organizer: 平成22年度NIFS共同研究「パルスパワー技術を基礎とするプラズマの物理とその応用」研究会
  • Place of Presentation: 核融合科学研究所(岐阜)
  • Year and Date: 2010-12-22
• [Presentation] 電子プラズマトラップの構築 (2010)
  • Author(s): 三村徹也
  • Organizer: 2010年度日本物理学会北陸支部定例学術講演会
  • Place of Presentation: 富山大学
  • Year and Date: 2010-11-27
• [Presentation] 100GHz帯Interdigital型BWOの設計と製作 (2010)
  • Author(s): 加藤真志, 三村徹也, 加藤泰禎, 金古岳史, 曽我之泰, 吉田光宏
  • Organizer: 2010年日本物理学会秋季大会
  • Place of Presentation: 大阪府立大学(大阪府)
  • Year and Date: 2010-09-24
• [Presentation] 100GHz帯Interdigital型BWOの設計と製作 (2010)
  • Author(s): 加藤真志
  • Organizer: 2010年度物理学会秋季大会
  • Place of Presentation: 大阪府立大学
  • Year and Date: 2010-09-24
• [Presentation] Particle simulation study of 96 GHz Interdigital BWO (2010)
  • Author(s): Yukihiro Soga
  • Organizer: The 3rd International Workshop on Far-Infrared Technologies 2010
  • Place of Presentation: University of Fukui(福井県)
  • Year and Date: 2010-03-16
• [Presentation] Particle SimulationStudy of 100 GHz Interdigital BWO (2010)
  • Author(s): Yukihiro Soga, et al.
  • Organizer: The 3rd International Workshop on Far InfraredTechnologies 2010
  • Place of Presentation: Universityof Fukui, (Fukui, Japan)
• [Presentation] ホロー状電子ビームを用いた螺旋構造BWOの出力特性 (2009)
  • Author(s): 加藤真志
  • Organizer: 日本物理学会北陸支部定例学術講演会
  • Place of Presentation: 金沢大学(石川県)
  • Year and Date: 2009-12-05
• [Presentation] CST Studio Suite を用いた後進波発振管のシミュレーション (2009)
  • Author(s): 曽我之泰, 他
  • Organizer: 平成21年度核融合科学研究所共同研究形式研究会「パルスパワー技術を用いた粒子ビームと高エネルギー密度プラズマ科学の最前線」
  • Place of Presentation: 核融合科学研究所(岐阜県)
  • Year and Date: 2009-11-20
• [Presentation] CST Studio Suiteを用いた後進波発振管のシミュレーション (2009)
  • Author(s): 曽我之泰
  • Organizer: 「パルスパワー技術を用いた粒子ビームと高エネルギー密度プラズマ科学の最前線」研究会
  • Place of Presentation: 核融合科学研究所(岐阜県)
  • Year and Date: 2009-11-20