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ミリ波伝送素子最適構造設計用電磁波シミュレーション技法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 24656560
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 核融合学
研究機関核融合科学研究所

研究代表者

中村 浩章  核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 教授 (30311210)

研究分担者 田村 祐一  甲南大学, 知能情報学部, 教授 (50311212)
久保 伸  核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 教授 (80170025)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2012年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード導波管 / 時間領域空間差分法 / FDTD法 / 電子サイクロトロン加熱 / ミリ波 / マイターベンド / 核融合 / マイターバンド
研究成果の概要

核融合プラズマにおける電子サイクロトロン加熱(ECH)システムのミリ波伝送効率の向上を目指し、電磁波伝播(時間領域空間差法:FDTD)シミュレーションシステムの開発を行ってきた。研究成果として、マイターベンド用のFDTDシミュレーションコードと可視化システムを開発し導波路内の電磁波を解析した。可視化によりコルゲートが渦電流をせき止め、表面電流を抑制することがわかった。マイターベンドのミラーにおける熱分布を実験と理論とシミュレーションで比較した結果、ほぼ一致した。さらに、誘導電流の計算をできるように改良し、マイターベンド・マイターベンド型偏波器における電磁波伝搬のシミュレーションできた。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2015 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (22件)

  • [雑誌論文] Dynamic Gesture Classification using Skeleton Model on RGB-D Data2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Tamura, T. Umetani, N. Kashima and H. Nakamura
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 490

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Transmission Efficiency in Complex-Shaped Waveguide using Real Metals2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshihisa FUJITA, Soichiro IKUNO and Hiroaki Nakamura
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research

      巻: 9 号: 0 ページ: 3401074-3401074

    • DOI

      10.1585/pfr.9.3401074

    • NAID

      130005260463

    • ISSN
      1880-6821
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Interactive visualization system to analyze corrugated millimeter-waveguide component of ECH in nuclear fusion with FDTD simulation2014

    • 著者名/発表者名
      Naoya Kashima, Hiroaki Nakamura, Yuichi Tamura, Atsushi M. Ito, Shin Kubo
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 490 ページ: 1-4

    • DOI

      10.1088/1742-6596/490/1/012179

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Optimization of a corrugated millimeter-wave waveguide and a miter bend by FDTD simulation2013

    • 著者名/発表者名
      H. Nakamura, N. Kashima, A. Takayama, K. Sawada, Y. Tamura, S. Fujiwara and S. Kubo
    • 雑誌名

      J. Phys.: Conf. Ser

      巻: Vol.410 ページ: 012046-012046

    • DOI

      10.1088/1742-6596/410/1/012046

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書 2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Finite-difference time-domain simulation on transmission of millimeter waves through miter bends2013

    • 著者名/発表者名
      N. Kashima, H. Nakamura, A. Takayama, Y. Tamura and S. Kubo
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 52 号: 11S ページ: 11ND02-11ND02

    • DOI

      10.7567/jjap.52.11nd02

    • NAID

      210000143111

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Three-Dimensional Analysis of Electromagnetic Wave Propagation using Meshless Time Domain Method2013

    • 著者名/発表者名
      Yoshihisa FUJITA, Taku ITOH, H. Nakamura and Soichiro IKUNO
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research

      巻: 8 号: 0 ページ: 2401061-2401061

    • DOI

      10.1585/pfr.8.2401061

    • NAID

      130004678512

    • ISSN
      1880-6821
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] FDTD simulation of millimeter-wave corrugated waveguides with cylindrical symmetry model2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Tamura, H. Nakamura, T. Okamura, N. Kashima, S. Fujiwara and S. Kubo
    • 雑誌名

      J. Phys.: Conf. Ser

      巻: Vol.410 ページ: 012029-012029

    • DOI

      10.1088/1742-6596/410/1/012029

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Numerical Analysis of Electromagnetic Wave Propagation in Corrugated Waveguide with Dispersive Media using Drude Model in FDTD2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujita, S. Ikuno, S. Kubo and H. Nakamura
    • 学会等名
      ISPlasma2015/IC-PLANTS2015
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-31
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 誘起電流を考慮したFDTD法によるコルゲート導波管の伝送効率検証2015

    • 著者名/発表者名
      藤田宜久, 生野壮一郎, 中村浩章, 久保伸
    • 学会等名
      日本物理学会、第 70 回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学 早稲田キャンパス、新宿、東京
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 表面電流を考慮した FDTD による導波管の伝送効率に関する検証2014

    • 著者名/発表者名
      藤田宜久, 生野壮一郎, 久保伸, 中村浩章
    • 学会等名
      第23回MAGDAコンファレンス
    • 発表場所
      サンポートホール高松, 香川県
    • 年月日
      2014-12-04 – 2014-12-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Millimeter-wave propagation simulation in corrugated waveguide - Effect of corrugated miter bend on mode transition -2014

    • 著者名/発表者名
      H. Nakamura, Y. Fujita, S. Ikuno and S. Kubo
    • 学会等名
      24th International TOKI Conference
    • 発表場所
      Gifu, Japan
    • 年月日
      2014-11-04 – 2014-11-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Electromagnetic wave propagation in waveguide considering influence of induced current2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujita, S. Ikuno, S. Kubo and H. Nakamura
    • 学会等名
      24th International TOKI Conference
    • 発表場所
      Gifu, Japan
    • 年月日
      2014-11-04 – 2014-11-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 誘導電流密度がコルゲート導波管の伝送損失に及ぼす影響2014

    • 著者名/発表者名
      藤田宜久, 生野壮一郎, 中村浩章
    • 学会等名
      プラズマシミュレータシンポジウム
    • 発表場所
      核融合科学研究所、岐阜県
    • 年月日
      2014-09-10 – 2014-09-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] FDTD シミュレーションと可視化による導波路内の電磁波解析2014

    • 著者名/発表者名
      加島直弥,中村浩章,伊藤篤史,高山有道,田村祐一,下妻隆,高橋裕 己,久保伸
    • 学会等名
      「自然科学における階層と全体」シンポジウム
    • 発表場所
      桑山ビル, 名古屋、愛知
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] MTDMを用いた導波管の2次元実金属シミュレーション2014

    • 著者名/発表者名
      藤田宜久、生野壮一郎、中村浩章
    • 学会等名
      「自然科学における階層と全体」シンポジウム
    • 発表場所
      桑山ビル, 名古屋、愛知
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Electromagnetic field analysis of a Drude-Lorentz model using meshless time domain method2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujita, S. Ikuno and H. Nakamura
    • 学会等名
      The 12th Asia Pacific Physics Conference of AAPPS
    • 発表場所
      International Conference Halls, Makuhari Messe Chiba, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Investigation of transmission efficiency in complex-shaped waveguide using real metals2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujita, T. Itoh, S. Ikuno, and H. Nakamura
    • 学会等名
      23rd International Toki Conference
    • 発表場所
      Toki, Gifu, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Interactive visualization system to analyze corrugated millimeter-waveguide component of ECH in nuclear fusion with FDTD simulation2013

    • 著者名/発表者名
      N. Kashima, H. Nakamura, Y. Tamura, A. M. Ito and S. Kubo
    • 学会等名
      International Conference on Mathematical Modeling in Physical Sciences
    • 発表場所
      Prague, Czech Republic
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Visualization of electromagnetic waves using FDTD simulation through the miter bends2013

    • 著者名/発表者名
      N. Kashima, H. Nakamura, A. Takayama, A. M. Ito, Y. Tamura and S. Kubo
    • 学会等名
      23rd International Toki Conference
    • 発表場所
      Toki, Gifu
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] FDTDを用いた伝送路内の電磁波伝搬シミュレーションと可視化2013

    • 著者名/発表者名
      加島直弥,中村浩章,伊藤篤史,田村祐一,久保伸
    • 学会等名
      プラズマ科学のフロンティア2013
    • 発表場所
      核融合科学研究所, 岐阜
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] FDTDを用いた伝送路内の電磁波伝搬シミュレーションと可視化2013

    • 著者名/発表者名
      加島直弥,中村浩章,伊藤篤史,田村祐一,久保伸
    • 学会等名
      プラズマシミュレータシンポジウム2013
    • 発表場所
      核融合科学研究所, 岐阜
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] FDTDを用いたマイターベンド内の電磁波伝搬シミュレーションと可視化2013

    • 著者名/発表者名
      加島直弥,中村浩章,伊藤篤史,高山有道,田村祐一,下妻隆,高橋裕己,久保伸
    • 学会等名
      非線形・可視化部門研究会
    • 発表場所
      核融合科学研究所, 岐阜
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] ミリ波伝搬素子コルゲート導波管の実金属シミュレーション2013

    • 著者名/発表者名
      藤田宜久,中村浩章, 生野壮一郎、久保伸
    • 学会等名
      日本物理学会2013年秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学,徳島
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] FDTD simulation on transmission of millimeter wave through miter bend2013

    • 著者名/発表者名
      N. Kashima, H. Nakamura, A. Takayama, Y. Tamura, S. Kubo
    • 学会等名
      5rd International Symposium on Advanced Plasma Science and its Applications for Nitrides and Nanomaterials
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Electromagnetic wave propagation analysis in corrugated waveguide using meshless time domain method2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujita, S. Ikuno, H. Nakamura
    • 学会等名
      5rd International Symposium on Advanced Plasma Science and its Applications for Nitrides and Nanomaterials
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Optimization of a corrugated millimeter-wave waveguid with the Drude-Lorentz dielectric constant by FDTD simulation2012

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Nakamura, Arimichi Takayama, Keiji Sawada, Yuichi Tamura, Susumu Fujiwara, Shin Kubo
    • 学会等名
      International Conference on Mathematical Modeling in Physical Sciences
    • 発表場所
      Budapest, Hungary
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] FDTD simulation of millimeter-wave corrugated waveguides with cylindrical symmetry model2012

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Tamura, Hiroaki Nakamura, Takeshi Okamura, Naoya Kashima, Susumu Fujiwara, Shin Kubo
    • 学会等名
      International Conference on Mathematical Modeling in Physical Sciences
    • 発表場所
      Budapest, Hungary
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Three-dimensional analysis of electromagnetic wave propagation using meshless time domain method2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujita, T. Itoh, H. Nakamura, S. Ikuno
    • 学会等名
      22nd International Toki Conference
    • 発表場所
      Toki, Japan
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Analysis of electromagnetic wave propagation in a corrugated millimeter wave guid by three-dimensional Finite-Difference Time-Domain simulation2012

    • 著者名/発表者名
      T. Okamura, N. Kashima, H. Nakamura, A. Takayama, Y. Tamura, S. Sawada, S. Kubo
    • 学会等名
      22nd International Toki Conference
    • 発表場所
      Toki, Japan
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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