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2重コルゲート遅波構造を用いた広帯域パルス表面波発振器の研究

研究課題

研究課題/領域番号 23340173
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 プラズマ科学
研究機関新潟大学

研究代表者

小椋 一夫  新潟大学, 自然科学系, 教授 (40214093)

研究分担者 菅原 晃  新潟大学, 自然科学系, 准教授 (00270934)
山家 清之  新潟大学, 自然科学系, 助教 (90452474)
研究期間 (年度) 2011-11-18 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2013年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2012年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
キーワード周期的コルゲート / 表面波 / 高調波 / ミリ波 / テラヘルツ波 / 広帯域 / 電子ビーム / 冷陰極 / 周波数制御 / コルゲート遅波構造 / 高次モード / マイクロ波 / パルスパワー / 表面波発振器 / 遅波電磁波源 / 同軸円筒導波管
研究概要

2重コルゲート遅波構造を用いた広帯域パルス表面波発振器の研究を行った。20-40GHz帯のコルゲート表面波の分散特性を数値解析と実験により調べた。2重コルゲート遅波構造を励起するための100kV以下の弱い相対論的電子ビームは熱陰極ではなく,ディスク型冷陰極を用いて生成した。大強度表面波励起により2割程度の広帯域動作を実現した。また数値解析により2重コルゲートの高次モードによる高周波化の可能性を調べ,実験により比較的大強度の高次モード動作が確認された。さらに表面波の周波数を170GHz帯まで拡張して大強度励起を実証した。大強度表面波励起をテラヘルツ帯へ展開する上で重要な研究成果である。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 12件) 学会発表 (25件)

  • [雑誌論文] Experimental Study on G-band Oversized Backward Wave Oscillator Driven by Weakly Relativistic Electron Beam2014

    • 著者名/発表者名
      Shota Magori, Kazuo Ogura, Takayuki Iwasaki, Junpei Kojima, Kiyoyuki Yambe, Shin Kubo, Takashi Shimozuma, Sakuji Kobayashi and Kohji Okada
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research

      巻: Vol.9 号: 0 ページ: 3406032-3406032

    • DOI

      10.1585/pfr.9.3406032

    • NAID

      130005434075

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Surface Waves in Oversized G-Band Slow-Wave Structures with Rectangular Corrugations2014

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Ogura, Akihiko Kojima, Fumiaki Kawabe, Kiyoyuki Yambe and Md. Ruhul Amin
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research

      巻: 9 号: 0 ページ: 3406022-3406022

    • DOI

      10.1585/pfr.9.3406022

    • NAID

      130005434038

    • ISSN
      1880-6821
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of Gas Flow on Plasma Length in Atmospheric Pressure Plasma Jet2014

    • 著者名/発表者名
      Kiyoyuki Yambe, Tsubasa Furuichi and Kazuo Ogura
    • 雑誌名

      JPS Conference Proceedings

      巻: 1

    • DOI

      10.7566/jpscp.1.015084

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental Study on Generation of Electron Beam Utilizing Cold Cathode in the Weakly Relativistic Energy Region2013

    • 著者名/発表者名
      Kiyoyuki Yambe, Kazuo Ogura, Shinji Hasegawa, Takaki Shinada, Takayuki Iwasaki and Tsubasa Furuichi
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Plasma Science

      巻: Vol.41, No.10 号: 10 ページ: 2781-2785

    • DOI

      10.1109/tps.2013.2262505

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Normal Modes and Slow-Wave Instabilities in Oversized Coaxial Slow-Wave Structure with Rectangular Corrugations2013

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Ogura, Kiyoyuki Yambe, Kazumasa Yamamoto and Yoshihiro Kobari
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Plasma Science

      巻: Vol.41, No.10 号: 10 ページ: 2729-2734

    • DOI

      10.1109/tps.2013.2256932

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cylindrical Surface Wave and Slow-Wave Instabilities of Periodically Corrugated Cylinder2013

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Ogura, Kazumasa Yamamoto, Yoshihiro Kobari and Kiyoyuki Yambe
    • 雑誌名

      Fusion Science and Technology

      巻: 63 ページ: 152-155

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Smith-Purcell Radiation Based on Cylindrical Surface Waves2013

    • 著者名/発表者名
      Shinji Hasegawa, Kazuo Ogura, Takayuki Iwasaki and Kiyoyuki Yambe
    • 雑誌名

      Fusion Science and Technology

      巻: 63 ページ: 259-261

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Higher Order Mode Radiations of Weakly Relativistic Oversized Backward Wave Oscillator2013

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Ogura, Kiyoyuki Yambe, Shinji Hasegawa, Takayuki Iwasaki, Kazumasa Yamamoto and Yoshihiro Kobari
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research

      巻: 8 号: 0 ページ: 2401085-2401085

    • DOI

      10.1585/pfr.8.2401085

    • NAID

      130004678513

    • ISSN
      1880-6821
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Temporal Growth Study in Trapezoidally Corrugated Slow-Wave Structure for Backward-Wave Oscillator2013

    • 著者名/発表者名
      Md. Ruhul Amin and Kazuo Ogura
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Plasma Science

      巻: 41 号: 8 ページ: 2257-2263

    • DOI

      10.1109/tps.2013.2258406

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cylindrical Surface Wave on Periodically Corrugated Metal2012

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Ogura, Hiroshi Iiduka and Kiyoyuki Yambe
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research

      巻: 7 号: 0 ページ: 2406022-2406022

    • DOI

      10.1585/pfr.7.2406022

    • NAID

      130004467848

    • ISSN
      1880-6821
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical Study of Slow-Wave Instabilities in Oversized Coaxial Slow-Wave Structure2011

    • 著者名/発表者名
      K.Ogura, 他
    • 雑誌名

      Journal of the Korean Physical Society

      巻: Vol.59 ページ: 3555-3559

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental Study on Weakly Relativistic Oversized Backward Wave Oscillator with Coaxial Rectangular Corrugations2011

    • 著者名/発表者名
      M.Takahashi, K. Ogura, 他
    • 雑誌名

      Journal of the Korean Physical Society

      巻: Vol.59 ページ: 3573-3577

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] オーバーサイズ後進波発振器におけるスミス・パーセル放射2014

    • 著者名/発表者名
      小椋一夫, 山家清之, 岩崎孝行, 馬郡匠汰, 小島惇平, 小島彬彦, 川辺史明
    • 学会等名
      電気学会パルスパワー研究会
    • 発表場所
      核融合科学研究所,土岐市
    • 年月日
      2014-01-08
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Beam Interactions with Surface Waves and Higher Order Modes in Oversized Backward Wave Oscillators2013

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Ogura, Akihiko Kojima, Fumiaki Kawabe and Kiyoyuki Yambe
    • 学会等名
      9th Asia Plasma and Fusion Association Conference
    • 発表場所
      Gyeongju, Korea
    • 年月日
      2013-11-05
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Experimental Study on Smith-Purcell Radiations of Weakly Relativistic Oversized Backward Wave Oscillators2013

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Iwasaki, Kazuo Ogura, Shota Magori, Junpei Kojima and Kiyoyuki Yambe
    • 学会等名
      9th Asia Plasma and Fusion Association Conference
    • 発表場所
      Gyeongju, Korea
    • 年月日
      2013-11-05
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 広帯域パルス表面波発振器用電子ビームダイオードの放電特性の測定2013

    • 著者名/発表者名
      長田有人, 菅原晃 ,木戸勇也, 山家清之, 小椋一夫
    • 学会等名
      第66回電気関係学会九州支部連合大会
    • 発表場所
      熊本大学,熊本市
    • 年月日
      2013-09-25
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Experimental Study on Measurements of Plasma Current and Density in Atmospheric Pressure Plasma Jet2013

    • 著者名/発表者名
      Kiyoyuki Yambe, Hiroki Saito and Kazuo Ogura
    • 学会等名
      Combined conference of the IEEE International Conference on Plasma Science and the IEEE International Pulsed Power Conference
    • 発表場所
      California, USA
    • 年月日
      2013-06-17
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Cylindrical Surface Wave on Periodically Corrugated Metal Cylinder2011

    • 著者名/発表者名
      H.Iiduka, K.Ogura, 他
    • 学会等名
      21st International Toki Conference on Integration of Fusion Science and Technology for Steady State Operation
    • 発表場所
      Ceratopia Toki, Toki, Japan
    • 年月日
      2011-11-28
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Preliminary Experiment on Smith-Purcell Radiations Based on Cylindrical Surface Waves2011

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Ogura, 他
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会第28回年会
    • 発表場所
      石川県立音楽堂
    • 年月日
      2011-11-23
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Experimental Study on Measurements of Plasma Current and Density in Atmospheric Pressure Plasma Jet

    • 著者名/発表者名
      Kiyoyuki Yambe, Hiroki Saito and Kazuo Ogura
    • 学会等名
      Combined conference of the IEEE International Conference on Plasma Science and the IEEE International Pulsed Power Conference
    • 発表場所
      San Francisco, California, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Influence of Gas Flow on Plasma Length in Atmospheric Pressure Plasma Jet

    • 著者名/発表者名
      Kiyoyuki Yambe, Tsubasa Furuichi and Kazuo Ogura
    • 学会等名
      12th Asia Pacific Physics Conference
    • 発表場所
      Makuhari, Chiba, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Correlation of Plasma Charge and Plasma Jet Length in Atmospheric Pressure Plasma

    • 著者名/発表者名
      Kiyoyuki Yambe, Shogo Taka and Kazuo Ogura
    • 学会等名
      9th Asia Plasma and Fusion Association Conference
    • 発表場所
      Gyeongju, Korea
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Experimental Study on G-band Oversized Backward Wave Oscillator Driven by Weakly Relativistic Electron Beam

    • 著者名/発表者名
      Shota Magori, Kazuo Ogura, Takayuki Iwasaki, Junpei Kojima, Kiyoyuki Yambe, Shin Kubo, Takashi Shimozuma, Sakuji Kobayashi and Kohji Okada
    • 学会等名
      23nd International Toki Conference
    • 発表場所
      Toki, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Surface Waves in Oversized G-Band Slow-Wave Structures with Rectangular Corrugations

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Ogura, Akihiko Kojima, Fumiaki Kawabe, Kiyoyuki Yambe, Md. Ruhul Amin
    • 学会等名
      23nd International Toki Conference
    • 発表場所
      Toki, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 広帯域パルス表面波発振器用電子ビームダイオードの放電特性の測定

    • 著者名/発表者名
      長田有人,菅原晃,木戸勇也,山家清之,小椋一夫
    • 学会等名
      電気関係学会九州支部連合大会
    • 発表場所
      熊本大学,熊本市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 大気圧非平衡プラズマにおけるプラズマプルーム電荷とプラズマジェット長の関連性

    • 著者名/発表者名
      高渉悟,山家清之,小椋一夫
    • 学会等名
      第23回電気学会東京支部新潟支所研究発表会
    • 発表場所
      新潟大学,新潟市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 矩形コルゲート導波管における高次モードと電子ビームの相互作用に関する研究

    • 著者名/発表者名
      小島彬彦,川辺史明,小椋一夫,山家清之
    • 学会等名
      第23回電気学会東京支部新潟支所研究発表会
    • 発表場所
      新潟大学,新潟市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 台形コルゲート導波管における電磁界特性の数値解析

    • 著者名/発表者名
      川辺史明,小島彬彦,小椋一夫,山家清之
    • 学会等名
      第23回電気学会東京支部新潟支所研究発表会
    • 発表場所
      新潟大学,新潟市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 台形コルゲート導波管の共振点評価

    • 著者名/発表者名
      小島惇平,小椋一夫,山家清之,M.R. Amin
    • 学会等名
      第23回電気学会東京支部新潟支所研究発表会
    • 発表場所
      新潟大学,新潟市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Cylindrical Surface Wave and Slow-Wave Instabilities of Periodically Corrugated Cylinder

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Ogura 他
    • 学会等名
      Joint conference of 9th International Conference on Open Magnetic Systems for Plasma Confinement and 3rd International Workshop on Plasma Material Interaction Facilities for Fusion
    • 発表場所
      Tsukuba, Japan
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Smith-Purcell Radiation Based on Cylindrical Surface Waves

    • 著者名/発表者名
      Shinji Hasegawa 他
    • 学会等名
      Joint conference of 9th International Conference on Open Magnetic Systems for Plasma Confinement and 3rd International Workshop on Plasma Material Interaction Facilities for Fusion
    • 発表場所
      Tsukuba, Japan
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Normal Modes and Slow-Wave Instabilities in Oversized Coaxial Slow-Wave Structure with Rectangular Corrugations

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Ogura 他
    • 学会等名
      4th Euro-Asian Pulsed Power Conference and 19th International Conference on High-Power Beams
    • 発表場所
      Karlsruhe, Germany
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Experimental Study on Generation of Electron Beam Utilizing Cold Cathode in the Weakly Relativistic Energy Region

    • 著者名/発表者名
      Kiyoyuki Yambe 他
    • 学会等名
      4th Euro-Asian Pulsed Power Conference and 19th International Conference on High-Power Beams
    • 発表場所
      Karlsruhe, Germany
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Higher Order Mode Radiations of Weakly Relativistic Oversized Backward Wave Oscillator

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Ogura 他
    • 学会等名
      22nd International Toki Conference
    • 発表場所
      Toki, Japan
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 円柱導体における表面波励起関す実験的研究

    • 著者名/発表者名
      田中一樹 他
    • 学会等名
      第22回電気学会東京支部新潟支所研究発表会
    • 発表場所
      長岡技術科学大学(長岡市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 大気圧非平衡プラズマにおける大気圧非平衡プラズマにおけるガス流とプラズマジェット長の依存性に関する研究

    • 著者名/発表者名
      古市翼 他
    • 学会等名
      第22回電気学会東京支部新潟支所研究発表会
    • 発表場所
      長岡技術科学大学(長岡市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 大気圧非平衡プラズマの断面積及び密度測定に関する研究

    • 著者名/発表者名
      斎藤宏樹 他
    • 学会等名
      第22回電気学会東京支部新潟支所研究発表
    • 発表場所
      長岡技術科学大学(長岡市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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