2002 Fiscal Year Annual Research Report
遠赤外領域高出力光源としての波長可変ジャイロトロンの開発と遠赤外分光への応用
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12558045
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| Research Institution | Fukui University |
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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)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
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)
岡島 茂樹 中部大学, 工学部, 教授 (90113084)
小川 勇 福井大学, 工学部, 助教授 (90214014)
川端 一男 核融合科学研究所, 教授 (60109353)
立川 敏明 香川医科大学, 医学部, 教授 (00020206)
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| Keywords | ジャイロトロン / サブミリ波 / 遠赤外領域 / 高次高調波 / プラズマ散乱計測 / サブミリ波ESR / 永久磁石 / 波長可変 |
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| Research Abstract |
(1)17T超伝導マグネットを用いた337μmまで波長可変のサブミリ波ジャイロトロンの開発,17T超伝導マグネットを用いて,2次高調波動作を17T強磁場のももとで行うことによって,337μmまでの動作を実現した。ジャイロトロン管は,remountableとし,真空系を現有のイオンポンプ(排気速度8リットル/sec)2台,ターボ分子ポンプを用いて構成する。計算機シミュレーションに基づいて,おのおのの目的に合致した空洞共振器を設計し,共振器の部分を取り替えることができるようにする。電子銃は,現有の2台を目的に応じて使い分ける。実験結果に基づいて,高次高調波で動作する新たなテラヘルツ帯ジャイロトロン管を設計し,製作する。
(2)サブミリ波帯プラズマ散乱計測装置の設計と製作,ジャイロトロン,アンテナ,準光学的回路素子を組み合わせて,サブミリ波帯で動作するプラズマ散乱計測装置を設計し製作した。現有の高密度定常プラズマ発生装置を用いて,装置の性能テストを行った後,核融合科学研究所のヘリカル装置CHS及びLHD,米国プリンストン大学のトカマク装置の密度振動の計測を行うための検討を行った。
(3)ハイパワー・サブミリ波帯ESR装置の製作,サブミリ波帯で動作するジャイロトロンを光源とするESR装置を設計し,製作した。この装置を用いた計測を学内外の共同研究として実施した。特に,ジャイロトロンの高出力パルス出力によるESRエコーの研究等,未知の分野の開拓を行う計画を立案している。
(4)1テスラ永久磁石を用いた高次高調波ジャイロトロンの開発,大施回半径電子ビームを用いた高次高調波で動作するジャイロトロンを1テスラ永久磁石を磁場系として製作した。3次及び4次の高調波で動作させることに成功した。
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[Publications] T.Idehara他: "Application of novel focusing mirrors in gyrotron transmission lines"Int.J.Infrared and Millimeter Waves. 23・1. 1-19 (2002)
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[Publications] T.Idehara他: "A quasi-optical system for converting TE_<on> mode output of a gyrotron into Gaussian beams"Int.J.Infrared and Millimeter Waves. 23・2. 189-203 (2002)
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[Publications] T.Idehara他: "Submillimeter wave irradiation of living bodies using a gyrotron and a catheter"Jpn.J.Appi.Phys.. 41・8. 5486-5489 (2002)
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[Publications] T.Idehara他: "Development of a compact gyrotron system for microwave processing of materials"J.Jpn.Soc.Infrared Sci.and Tech.. 12・2. 60-64 (2002)
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[Publications] T.Idehara他: "Simulation of a high harmonic gyrotron with axis-encircling electron beam and permanent magnet"Int.J.Infrared and Millimeter Waves. 23・5. 675-692 (2002)
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[Publications] T.Idehara他: "Observation of mode patterns for high purity mode operation in the submillimeter wave gyrotron FU VA"Int.J.Infrared and Millimeter Waves. 23・9. 1287-1295 (2002)
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[Publications] T.Idehara他: "Observation of Frequency Down-shift in a Submillimeter Wave Gyrotron"Int.J.Infrared and Millimeter Waves. 24・2(発表予定). (2003)
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[Publications] T.Idehara他: "Influence of voltage fluctuations on gyrotron efficiency and stability"Int.J.Infrared and Millimeter Waves. 24・2(発表予定). (2003)
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[Publications] T.Idehara他: "Design of the Collective Thomson Scattering Diagnostics for Large Helical Device Using a Quasi-Optical Frequency Tunable Gyrotron as a Radiation Source"Int.J.Infrared and Millimeter Waves. 23・12. 1683-1690 (2002)
