| 研究課題/領域番号 |
02558001
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| 研究種目 |
試験研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
プラズマ理工学
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
際本 泰士 筑波大学, 物理工学系, 助教授 (50018040)
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| 研究分担者 |
中島 将光 京都大学, 工学部, 助教授 (60025939)
片沼 伊佐夫 筑波大学, 物理工学系, 助手 (70134202)
斉藤 輝雄 筑波大学, 物理学系, 講師 (80143163)
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| 研究期間 (年度) |
1990 – 1991
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| 研究課題ステータス |
完了 (1991年度)
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| 配分額 *注記 |
9,200千円 (直接経費: 9,200千円)
1991年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
1990年度: 7,600千円 (直接経費: 7,600千円)
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| キーワード | マイクロ波モ-ド変換 / モ-ド分析 / マイクロ波放射分布 / 赤外線計測 / 大電力マイクロ波 / 核融合プラズマ加熱 / 電磁波モ-ド分析 / 電磁波放射分布計測 / 赤外線画像計測 / 可変型モ-ド変換器 / マイクロ波モ-ド分析 / 二次元画像解析 / ジャイロトロン |
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| 研究概要 |
本研究ではマイクロ波の伝播・モ-ド変換の理論計算とモ-ド分析法の開発を有機的に組合せて、新しいマイクロ波のモ-ド制御技術の開発を行い、以下のような成果を得た。
1.赤外線画像処理によるマイクロ波パワ-分布計測法の開発:
数十mWから数十kWのマイクロ波パワ-の放射に対し、マイクロ波吸収板上の温度分布として赤外線カメラで撮影し、数値処理を加えることにより、実用上十分な精度で短時間にパワ-の空間分布を決定する方法を開発した。(学術誌発表済)
2.円筒軸方向放射分布計測に基づくモ-ド分析法の開発:
円筒軸方向に放射されたマイクロ波のモ-ド間干渉効果を[1]の観測法で効率よく評価することにより、モ-ド分析を定量的に行なう方法を開発した。(学術誌発表済)
3.各モ-ドを空間的に分離検出するモ-ド分析法の開発:
導波管内マイクロ波の各モ-ドについて固有の方向に反射する曲面鏡を考案して、干渉なしに各モ-ドのパワ-を分離し、[1]の手法により迅速に計測するモ-ド分析法を開発した。(特許申請・学術誌掲載決定)
4.可変調整型モ-ド変換器の、モ-ド整合法に基づく系統的特性計算法の開発と、実験による理論的予測の妥当性の証明:
理論計算による系統的な最適化設計に基づきモ-ド変換器を製作し、低電力・大電力において、上記[1,2,3]の手法により特性計測を行い、理論的予測の正しさを確認した。(学術誌発表済)
5."200kWパワ-"入力に対して実用可能なモ-ド変換器の開発達成:
段差の縮小により捕捉モ-ドを発生しにくくし、段差部の丸めにより電界集中を緩和させる対策を進めて200kWの大電力で安定に動作するモ-ド変換器を実現した。しかも計算可能な丸みのない形状から変形した場合でも、理論的予測は実用上依然として正しいことが確認された。この結果、可変調整型モ-ド変換器が、低電力から大電力までのマイクロ波に対して実用可能であること、その最適化の指針となる特性予測が系統的に計算可能であること、使用現場において迅速にモ-ド分析を行いつつ、モ-ド変換器のパラメタ調整が柔軟に実行可能であることが明確となった。(学術誌発表予定)
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