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アモルファス金属コアを用いた超高電圧電子ビ-ム源の開発

研究課題

研究課題/領域番号 01460248
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 プラズマ理工学
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

八井 浄  長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (80029454)

研究分担者 升方 勝己  長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (80157198)
研究期間 (年度) 1989 – 1990
研究課題ステータス 完了 (1990年度)
配分額 *注記
6,200千円 (直接経費: 6,200千円)
1990年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
1989年度: 5,000千円 (直接経費: 5,000千円)
キーワードパルスパワ-技術 / 短パルス / 誘導電圧重畳 / 超高電圧 / アモルファス金属磁性体コア / 磁気パルス圧縮回路 / ブル-ムライン型パルス整形線路 / 相対論的電子ビ-ム / 誘導電圧重畳加速器 / 大強度短パルス相対論的電子ビ-ム
研究概要

“誘導電圧重畳"は,複数のパルスを強磁性体コアを用いて重畳することによって高電圧を得る新しい方式のパルス電力技術である。本研究は,高輝度電子ビ-ム発生を目的とした誘導電圧重畳装置“VIVAーI"(定格出力4MV)の開発を通じて誘導電圧重畳技術の確立を目的とする。“VIVAーI"は,マルクス発生器,ブル-ムライン方式パルス整形線路(PFL),誘導電圧重畳部から構成され,PFLで発生された2MV,60nsのパルスを4分割したうえで,2段の誘導重畳部でこれらを2並列・2直列に重畳する方式を採用している。本装置は,平均電位傾度応び1段当たりの印加電圧を高く(2.5MV/m,及び2MV/段,いづれも世界最高値)設定している点に特徴を持つ。
初期動作確認は,各重畳段に各2個(定格の2/3)のコアを挿入し,定格の40%の範囲で全システムの動作特性を評価した。その結果,1斜動負荷試験では2MV(1MV/段)の出力電圧が確認された。2模擬負荷試験と,負荷のインダクタンスに起因する電圧降下を評価し,出力部のインダクタンスが設計値(〜450nH)と一致することを確認した。3電子ビ-ム発生及び伝送実験を行い,加速電圧1MVにおいて18kAの電子電流と,ガイド磁場による良好な伝送特性が得られた。
次に,定格動作条件の実現のため,セル内の電界分布を評価し,これに基づいて1コアに電界緩和リングを設置,2コアのフランジの材質の改善を行い,絶縁破壊に対する安全係数を改造前の3倍に引き上げた。また,PFLの計算機シミュレ-ションによる動作パラメ-タの評価及びその最適化を実施し,定格動作のための条件を整えた。また,電圧変動率低減のため,充電に可飽和インダクタ-を用いた新しい方式のPFLを開発し,波形整形性の大幅な改善を実験的に確認した。現在,発生電圧の向上とビ-ム品質の評価実験を実施中である。

報告書

(3件)
  • 1990 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1989 実績報告書

研究成果

(23件)

すべて その他

すべて 文献書誌

  • [文献書誌] Takahro AOYAMA: "High frequency Response of Amorphous Cores for Applications to Pulse Power Technology" Proc.Symp.on Target Interaction of Particle Beams, Res.Rep.Inst.Plasma,Phys.,Nagoya Univ.,IPPJー900. 900. 100-114 (1989)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kiyoshi YATSUI: "Recent Progress of Intense Pulsed LightーIon Beam Driven Fusion Studies at Nagaoka" Proc.8th Int'l Conf.on HighーPower Particle Beams,Novosibirsk,USSR. 1. 159-166 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Katsumi MASUGATA: "“VIVAーI", V__ーerトatile I__ーnductive V__ーoltage A__ーdder for HighーVoltage PulseーPower Generation" Proc. 8th Int'l Conf. on HighーPower Particle Beams, Novosibirsk, USSR. 2. 1064-1069 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 四宮 宏一: "強磁性体アモルファスコアを用いた誘導電圧重畳装置“VIVAーI"の開発" 電気学会プラズマ・放電合同研究会資料、EPー90ー65/EDー90ー84. 65. 109-118 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 小林 智: "エキシマ-レ-ザ-励起用可飽和トランス付磁気パルス圧縮回路の開発" 電気学会プラズマ研究会資料、EPー90ー94. 94. 57-64 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kohichi SHIMIYA: "PulseーPower Characteristics of “VIVAーI",V__ーersatile I__ーnductive V__ーoltage A__ーdder" Proc.Symp.on Development of Intense Pulsed Particle Beams and Its Applications,NIFSーPROCー5. 5. 59-67 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahiro AOYAMA et al.: "High Frequency Response of Amorphous Cores for Applications to Pulse Power Technology" Proc. Symposium on target Interaction of Particle Beams, Res. Rep. Inst. Plasma Phys.IPPJ-900. 100-114 (1989)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kiyoshi YATSUI et al.: "Recent Progress of Intense Pulsed Light-Ion Beam Driven Fusion Studies at Nagaoka" Proc. 8th Int'1 Conf. on High-Power Particle Beams, Novosibirsk, USSR. 1. 159-166 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Katsumi MASUGATA et al.: ""VIVA-I", Versatile Inductive Voltage Adder for High-Voltage Pulse-Power Generation" Proc. 8th Int'1 Conf. on High-Power Particle Beams, Novosibirsk, USSR. 2. 1064-1069 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kohichi SHIMIYA et al .: "Pulse-Power Characteristics of "VIVA-I", Versatile Inductive Voltage Adder" Proc. Symp. on Development of Intense Pulsed Particle Beams and Its Applications, Res. Rep. of Nuclear Inst. for Fusion Science. NIFSPROC-5. 59-67 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kiyoshi YATSUI et al.: "Basic Characteristics of Pulse-Power Generator, "VIVA-I", Versatile Inductive Voltge Adder" Proc. 3rd Int'1 Conf. on Intense Ion-Beam Interaction with Matter, Albuquerque, USA. (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kiyoshi YATSUI et al .: "Characteristics of VIVA-I, Versatile Inductive Voltage Adder for High-Voltage Pulse-Power Generation" Bull. Amer. Soc.35. 2143 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Satoshi KOBAYASHI et al.: "Magnetic Pulse Compressor using Saturable Transformer for the Excitation of Excimer Lasers" Rev. Sci. Instrum. (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 穂積 儀幸: "強磁性体コアのパルスパワ-技術への応用" 電気学会プラズマ研究会資料、EPー89ー97. 97. 1-10 (1989)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Kiyoshi YATSUI: "Recent Progress of Intense Pulsed LightーIon Beam Driven Fusion Studies at Nagaoka" Proc.8th Int'l Conf.on HighーPower Particle Beams,Novosibirsk,USSR. 1. 159-166 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Katsumi MASUGATA: "“VIVAーI",Versatile Inductive Voltage Adder for HighーVoltage PulseーPower Generation" Proc.8th Int'l Conf.on HighーPower Particle Beams,Novosibirsk,USSR. 2. 1064-1069 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 四宮 宏一: "強磁性体アモルファスコアを用いた誘導電圧重畳装置“VIVAーI"の開発" 電気学会プラズマ・放電合同研究会資料、EPー90ー65/EDー90ー84. 65. 109-118 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 小林 智: "エキシマレ-ザ-励起用可飽和トランス付磁気パルス圧縮回路の開発" 電気学会プラズマ研究会資料、EPー90ー94. 94. 57-64 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Kohichi SHIMIYA: "PulseーPower Characteristics of “VIVAーI",Versatile Inductive Voltage Adder" Proc.Symp.on Development of Intense Pulsed Particle Beams and Its Applications,NIFSーPROCー5. 5. 59-67 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Takahiro AOYAMA: "High Frequency Response of Amorphous Cores for Applications to Pulse Power Technology" Proceeding of Symposium on Target Interaction of Particle Beam,IPPJ-900. 900. 100-114 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 重田政雄: "アモルファスコアの緒特性" 電気学会マグネテイックス研究会、MAG-89-66. 66. 25-30 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 穂積儀幸: "強磁性体材料のパルス電力技術への応用" 電気学会プラズマ研究会、EP-89-49. 49. 1-10 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 穂積儀幸: "強磁性体コアのパルスパワ-技術への応用" 電気学会プラズマ研究会、EP-89-97. 97. 89-97 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書

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公開日: 1989-03-31   更新日: 2016-04-21  

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