| 研究課題/領域番号 |
12680472
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
プラズマ理工学
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| 研究機関 | 秋田大学 |
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研究代表者 |
小武内 哲雄 秋田大学, 工学資源学部, 教授 (30006697)
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| 研究分担者 |
淀川 信一 秋田大学, 工学資源学部, 助手 (90282160)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2002
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| 研究課題ステータス |
完了 (2002年度)
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| 配分額 *注記 |
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2002年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2001年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2000年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
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| キーワード | サブミリ波 / 周期構造 / 固体プラズマ / 非可逆素子 / イメージ線路 / サブミリ液 / サブリミ波 |
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| 研究概要 |
固体プラズマ材料として0.35ミリ角のn-InSbの棒状試料を1mm厚のテフロン上に24本周期的に挿入した誘電体線路の70GHzのミリ波伝搬特性を常温と液体窒素温度で実験的に検討し、その結果をFDTD解析と比較した。その結果解析と実験とのきわめて良い一致が得られ、この構造が帯域除去フィルターとして動作し、その特性がプラズマ密度やその分布,横磁界の印加によって大きく変化することが明らかになった。また同様の実験を125μm厚のスチレン平板に断面が35μm角のn-InSbの棒状試料を20本挿入した構造を用いて526GHzのサブミリ波帯でも行い、やはりフィルターとしての特性が得られ、実験結果はFDTD解析の結果と一致した。さらにp-InSb中にn型領域を構成した構造についての詳細な解析も行った。これらの結果は、印加横磁界やプラズマ密度によって特性を大きく変化しうるミリ波帯及びサブミリ波帯フィルターの構成が可能であることを示している。また、同様の周期構造からのミリ波及びサブミリ波の輻射を理論的実験的に検討し、その大きさと方向が印加横磁界に依存して変化することを明らかにした。また横磁界中の固体プラズマの周期構造にサブミリ波帯の平面波が入射した場合の反射波の振舞いについての検討を開始した。これらの構造はサブミリ波帯のアンテナやモード変換器としての利用と共に分波器や非可逆素子への応用が可能であるので、今後さらに検討を続ける。さらに,TEモードを伝えるミリ波帯及びサブミリ波帯イメージ線路の表面に10μm厚のInSbの薄板を置いて磁界を印加した構造についてFDTD解析を行って電力分布の偏りが生ずることを見出した。これに対応する実験を70GHzのミリ波と526GHzおよび671GHzのサブミリ波を用いて行い、解析で得られた特性と良く一致する結果を得た。同時に70GHzでのY型サーキュレーターの試作を試み、予想された効果を見出した。この結果は,将来のサブミリ波帯の素子に応用可能である。
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