1997 Fiscal Year Annual Research Report

サブミリ波ジャイロトロン出力のプラズマ計測への応用のためのモード変換と高効率伝送

Research Project

Project/Area Number	09680458
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Research Institution	University of Fukui
Principal Investigator	PEREYASLAVETS M 福井大学, 工学部, 助教授 (50291373)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	出原敏孝福井大学, 工学部, 教授 (80020197) 小川勇福井大学, 工学部, 助教授 (90214014)
Keywords	ジャイロトロン / サブミリ波 / プラズマ計測 / ガウシアンモード / モード変換 / 高効率伝送 / 偏向器 / サブミリ波ジャイロトロン
Research Abstract	福井大学で開発したサブミリ波ジャイロトロン(Gyrotron FUIV)の出力伝送システムの開発研究を行った。 (1)Gyrotron FUIVの円筒空洞共振器は直径23.23mmであり,各々の共振モードで発振した出力はこれにテ-パ-管で接続された円形導波管(直径28mm)によって出力窓まで伝送される。従って,すべてのTE_<0n>モードとTE_<1n>モードに対して,導波管内での伝播角は度となる。出力窓にステップカット導波管を接続して,伝播角に等しい角度で放射した電磁はビームを楕円筒面と方物筒面よりなるアンテナによって,ガウシアンモードに変換する。周波数156GHz(TE_<12>モード)から812GHz(TE_<19>モード)にいたる広い範囲の帯域で共通のモード変換用アンテナを設計し製作した。 (2)アンテナによって変換して得られたガウシアンモードを回転楕円面金属ミラーによって,伝送するシステムの設計を行い,これに基づいて製作をする。最終的にプラズマ中の測定点でビームウェストが直径15mmになるように設計を行った。(これにより,空間分解能15mmの計測が可能となる。) (3)ガウシアンビームの偏向面を任意に設定してプラズマに入射するためにgrooveを有する一対の金属ミラーによって偏向器を構成し,伝送システムの中に挿入する。その設計パラメーターは周波数によって異なるため,各モード(TE_<0n>,TE_<1n>モード)に対してgrooveのパラメーターを定め,複数個の偏向器を製作した。 (4)誘電体を内壁にコーティングした導波管によって,HE_<11>モードを高効率,高純度モードで伝送するためのシステムの設計を行った。

Research Products
(8 results)

All Other

All Publications (8 results)

[Publications] T.Idehara: "Frequency measurement of a submillimeter wave gyrotron output" Int.J.Infrared and Millimeter Waves. 18,1. 259-272 (1997)
[Publications] T.Idehara: "Amplitude modulation of submillimeter wave gyrotron output" Int.J.Infrared and Millimeter Waves. 18,2,. 391-403 (1997)
[Publications] T.Idehara: "Development and applications of submillimeter wave gyrotrons" Proc.of 3rd Int.Conf.on Strong Microwave in plasmas. 2,. 634-659 (1997)
[Publications] I.Ogawa: "Submillimeter wave gyrotron (Gyrotron FU IV) for plasma diagnostics" Fusion Engineering and Design. 34-35,. 459-462 (1997)
[Publications] J.J.Barroso: "Operation of a 32 GHz gyrotron" Int.J.Infrared and Millimeter Waves. 18,11,. 2147-2160 (1997)
[Publications] M.Pereyaslavets: "Improvements of mode converters for low-power excitation of gyrotron-type modes" Int.J.Electronics. 82・1. 107-115 (1997)
[Publications] I.Ogawa: "A quasi-optical transmission line for plasma scattering measurements using a submillimeter wave gyrotron" Int.J.Electronics. 83・5. 635-644 (1997)
[Publications] I.Ogawa: "Plasma scattering measurement using a submillimeter wave gyrotron (Gyrotron Fu II) as a power source" Fusion Engineering and Design. 34-35. 455-458 (1997)

1997 Fiscal Year Annual Research Report

サブミリ波ジャイロトロン出力のプラズマ計測への応用のためのモード変換と高効率伝送

Principal Investigator

PEREYASLAVETS M 福井大学, 工学部, 助教授 (50291373)

Research Products

[Publications] T.Idehara: "Frequency measurement of a submillimeter wave gyrotron output" Int.J.Infrared and Millimeter Waves. 18,1. 259-272 (1997)

[Publications] T.Idehara: "Amplitude modulation of submillimeter wave gyrotron output" Int.J.Infrared and Millimeter Waves. 18,2,. 391-403 (1997)

[Publications] T.Idehara: "Development and applications of submillimeter wave gyrotrons" Proc.of 3rd Int.Conf.on Strong Microwave in plasmas. 2,. 634-659 (1997)

[Publications] I.Ogawa: "Submillimeter wave gyrotron (Gyrotron FU IV) for plasma diagnostics" Fusion Engineering and Design. 34-35,. 459-462 (1997)

[Publications] J.J.Barroso: "Operation of a 32 GHz gyrotron" Int.J.Infrared and Millimeter Waves. 18,11,. 2147-2160 (1997)

[Publications] M.Pereyaslavets: "Improvements of mode converters for low-power excitation of gyrotron-type modes" Int.J.Electronics. 82・1. 107-115 (1997)

[Publications] I.Ogawa: "A quasi-optical transmission line for plasma scattering measurements using a submillimeter wave gyrotron" Int.J.Electronics. 83・5. 635-644 (1997)

[Publications] I.Ogawa: "Plasma scattering measurement using a submillimeter wave gyrotron (Gyrotron Fu II) as a power source" Fusion Engineering and Design. 34-35. 455-458 (1997)