サブミリ波ジャイロトロンを光源とする遠赤外領域開発研究の推進

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09045051
• Research Institution: Fukui University
• Principal Investigator: 出原 敏孝 福井大学, 遠赤外領域開発研究センター, 教授 (80020197)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): PEREYASLAVETS M. 福井大学, 工学部, 助教授 (50291373) ; 小川 勇 福井大学, 工学部, 助教授 (90214014) ; 光藤 誠太郎 福井大学, 遠赤外領域開発研究センター, 助教授 (60261517)
• Keywords: サブミリ波 / ジャイロトロン / 遠赤外領域 / プラズマ計測 / ESR

Research Abstract

(1)ヘリカル装置LHD(核融合科学研究所)の散乱計測
核融合科学研究所との協力により,平成10年度に開発したサブミリ波散乱計測装置を同研究所のLHD装置に設置し,低周波密度揺動の測定を行うための準備を完了した。また,同研究所との協力により,プラズマ計測用準光学ジャイロトロンの開発を行った。シドニー大学は,これらの研究に必要なジャイロトロンの設計の面で貢献した。
(2)サブミリ波ESRの研究
平成9年度に開発したサブミリ波ESR装置を用いた測定を実施した。Zero splitの大きい物質のESRの研究,ジャイロトロンの高出力を生かしたESRの非線形現象の研究を行った。また,Fe-SiO_2の磁性の研究をサブミリ波ジャイロトロンを光源とするESR測定によって行った。福井大学で行った実験の結果を両大学が協力して解析した。
(3)サブミリ波ジャイロトロンを光源とする高品質セラミックの燒結
福井大学において,CW動作するサブミリ波ジャイロトロンを用いたセラミック燒結装置を開発し,企業との協力により,高品質セラミックの開発を行なうための準備を完了した。
(4)サブミリ波ジャイロトロンの新医療技術への応用研究
ジャイロトロン出力を高効率伝送し,局所加熱による新医療技術開発のためのカテーテルの開発を行った。
(5)ジャイロトロンを光源とする遠赤外領域開発研究の総合的推進に対する検討と将来計画
3年間の研究成果を取り纏め,今後の遠赤外領域開発研究を展望し,福井大学,シドニー大学の寄与と将来計画についての検討を行った。
これらの研究を協力して行うため,福井大学からシドニー大学へ2名の研究者を派遣,シドニー大学から福井大学へ2名の研究者を招へいした。

Research Products

• [Publications] I.Ogawa,T.Idehara et al.: "Design of a quasi-optical system converting the TE_<06> output mode of a gyrotron into a Gaussian-like beam"Int.J.Infrared Millimeter Waves. 20. 543-558 (1999)
• [Publications] I.Ogawa,T.Idehara et al.: "Conversion of gyrotron output into a Gaussian beam using the far field"Int.J.Infrared Millimeter Waves. 20. 801-821 (1999)
• [Publications] I.Ogawa,A.Sakai et al.: "Application of the complex beam parameter to the design of quasi-optical transmission line for a submillimeter wave gyrotron"Int.J.Electronics. 86. 1071-1084 (1999)
• [Publications] M.Pereyaslavets,I.Ogawa et al.: "Design of transmission line for submillimeter-wave gyrotron using dielectric-lined waveguide"Int.J.Infrared Millimeter Waves. 20. 1453-1468 (1999)
• [Publications] Aripin,S.Mitsudo et al.: "Submillimeter wave ESR measurement for Cr^<3+> in ruby crystal using a gyrotron as a radiation source"Int.J.Infrared Millimeter Waves. 20. 1875-1888 (1999)
• [Publications] T.Idehara,I.Ogawa et al.: "Development of frequency tunable, medium power gyrotrons (Gyrotron FU Series) as submillimeter wave radiation sources"IEEE Trans.Plasma Sci.. 27. 340-354 (1999)
• [Publications] T.Idehara,Y.Shimizu et al.: "Rapid frequency step-switching in submillimeter wave gyrotrons (Gyrotron FU II and FU IV)"Phys.Plasmas. 6. 2613-2617 (1999)
• [Publications] M.Pereyaslavets,T.Idehara et al.: "Simulation and measurement of frequency modulation in submillimeter wave gyrotron"IEEE Trans.Plasma Sci.. 27. 363-367 (1999)
• [Publications] T.Idehara,S.Mitsudo: "Mode cooperation in a submillimeter wave FU series gyrotron"Int.J.Infrared Millimeter Waves. 20. 1249-1270 (1999)
• [Publications] S.P.Sabchevski,G.M.Mladenov et al.: "Modeling and simulation of magnetron injection guns for submillimeter wave gyrotrons"Int.J.Infrared Millimeter Waves. 20. 1019-1035 (1999)
• [Publications] M.Pereyaslavets,T.Idehara et al.: "Quick estimation of mode content in a submillimeter-wave gyrotron output"Int.J.Infrared Millimeter Waves. 20. 1195-1205 (1999)
• [Publications] G.F.Brand: "Phase singularities in beams"Amer.J.Phys.. 67. 55-60 (1999)
• [Publications] G.F.Brand: "The forked blazed grating as a quasioptical element for gyrotron applications"Int.J.Infrared Millimeter Waves. 20. 1207-1219 (1999)
• [Publications] G.F.Brand: "Rotating mode content of gyrotron output"Appl.Phys.Lett.. 75. 1320-1322 (1999)