2021 Fiscal Year Annual Research Report
Direct Measurement of Electron Bernstein Wave using sub-Tera Hertz Scattering for Clarifying Heating Mechanism
| Project/Area Number |
17H03514
|
|---|
| Research Institution | Chubu University |
|---|
Principal Investigator |
久保 伸 中部大学, 工学部, 教授 (80170025)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
立松 芳典 福井大学, 遠赤外領域開発研究センター, 教授 (50261756)
出射 浩 九州大学, 応用力学研究所, 教授 (70260049)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | テラヘルツ / 電子バーンシュタイン波動 / 散乱計測 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
九州大学のQUEST装置において、電子バーンシュタイン波動を検出するために、サブテラヘルツ波を光源とする散乱計測を進めた。福井大学で開発された400 GHzジャイロトロンを借用し、散乱計測を実現する予定で、九州大学QUEST実験棟への移設を完了した時点で、コロナ禍のために、ジャイロトロンの立ち上げができないまま、借用期限である令和３年度末を迎えたため、散乱光源としてHCNレーザ(895GHz)を用いることとして、計画を続行することとした。
当初計画で400GHz帯でのジャイロトロンからのモード変換器、伝送ミラー、入射、受信ミラー、QUESTのセンターポストに設置するグレーティングミラーは開発した手法で設計が可能であり、製作段階で変更が可能であった。このグレーティングミラー設計法に関する成果は、グレーティング表面構造を含めた電磁波散乱解析コードによる確認と適用範囲の明確化を行って論文にまとめるべく、コード開発とそのベンチマークを進めている。
散乱波の受信用に高感度の受信器が必要となるが、当初、スーパーヘテロダイン方式を導入することとし、2逓倍サブハーモニックミキサと10-20 GHzを原振とする10逓倍ハーモニックジェネレータの組み合わせで受信系の構築を行った。その後の光源の変更によって、購入済みのサブハーモニックミキサを5逓倍ハーモニックミキサとして作動させ、狭帯域ヘテロダイン式ラジオメータを構成し、入射波と散乱波を第一段原振周波数の階段状高速変調で受信する方式とし、ハーモニックミキサの信号入力部に800GHz以上の高帯域フィルターを挿入することで高感度受信することとした。
QUEST装置の電子バーンシュタイン波動の励起検討には、電子バーンシュタイン波動の電力密度（その広がり）の検討を可能とするPARADE(本研究課題の成果の一部)を用いているが、ビームサイズに対する制限を緩和した準光学ビーム解析コードEQUASIコードを並行して開発している。
|
| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
|
