ジャイロトロンを光源とするミリ波・サブミリ波カテーテル照射装置の開発研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11557068
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Kagawa Medical School
• Principal Investigator: 立川 敏明 香川医科大学, 医学部, 教授 (00020206)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高島 均 香川医科大学, 医学部, 助教授 (10116402) ; 土井 昭孚 香川医科大学, 医学部, 助教授 (00033217) ; 西澤 誠治 日本分光技術研究所, 副所長 ; 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: 生体照射装置 / ジャイロトロン / カテーテル伝送 / ミリ波・サブミリ波

Research Abstract

本研究は平成11年度における目標は、(1)既設のW-band(90GHz)ミリ波分光装置とジャイロトロン装置とを用いて,ライト・パイプによるミリ波伝送,各種コーナーベンドおよび誘電体導波管等の伝送特性を測定する。(2)ジャイロトロン装置の出力部を改良整備し直径2〜6mmのライト・パイプ(カテーテル)への出力変換を試み、生体照射の予備的な実験を検討する。(3)ジャイロトロン出力(CW,Pulse)を適切な生体照射用光源とするために、発振の安定化を図る。また、そのために、新たな高圧安定化電源を設置する。等であった。
(1)の研究に関しては、数種類の内径2.4〜5.0mm導波管、テーパーおよびベンド導波管を設計制作し、その特性を測定した。また、コンピュータ数値計算により、ジャイロトロン発振電磁波における真空導波管と誘導体導波管の伝送特性(導波管内径および周波数特性)を評価した(成果(2)(4))。(2)に関しては、内径28mm導波管により伝送されてきたジャイロトロン出力を、新たに設計試作したロング・テーパー導波管を用いて、内径5mmのカテーテル導波管出力に変換した。さらに、放射アンテナとして、数種類のコーンアンテナとテフロン・ロッドアンテナを試作し、肉片および生体への照射実験を行った。この時、新たに整備した放射温度計を用いて、照射部の表面温度の時間変化を測定し、照射電磁波パワーに関する検討を行った。(3)まず、既設のジャイロトロンの発振特性の安定化を図り(成果(1)(3))、次に、計画どおり、ジャイロトロン発振用高圧安定化電源の設置をした。今後、この電源を用いて、さらなるジャイロトロン出力の安定化を試みる予定である。

Research Products

• [Publications] T.Idehara et.al.: "Rapid frequency step-switching in submillimeter wave gyrotrons"Phys.of Plasmas. 6・6. 2613-2617 (1999)
• [Publications] M.Pereyaslavets et.al.: "Design of transmission line for submillimeter-wave gyrotron using dielectric-lined waveguide"Int.J.Infrared and Millimeter Waves. 20・8. 1453-1468 (1999)
• [Publications] T.Idehara et.al.: "Development of frequency tunable,medium power gyrotrons (Gyrotron FUSeries) as submillimeter wave radiation sources"IEEE Trans.Plasma Sci.. 27・2. 340-354 (1999)
• [Publications] I.Ogawa et.al.: "Application of the complex beam parameter to the design of quasi-optical transmission line for a submillimeter wave gyrotron"Int.J.of Electronics. 86・9. 1071-1084 (1999)