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大電力テラヘルツジャイロトロンの開発と発振ダイナミクスの研究

研究課題

研究課題/領域番号 25249135
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 核融合学
研究機関国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 (2015-2017)
独立行政法人日本原子力研究開発機構 (2013-2014)

研究代表者

坂本 慶司  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 六ヶ所核融合研究所 核融合炉材料研究開発部, 部長(定常) (90343904)

研究分担者 小林 貴之  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 那珂核融合研究所 ITERプロジェクト部, 研究員(定常) (10465974)
假家 強  筑波大学, 数理物質系, 准教授 (30451678)
小田 靖久  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 那珂核融合研究所 ITERプロジェクト部, 研究員(定常) (60512209)
高橋 幸司  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 那珂核融合研究所 ITERプロジェクト部, 上席研究員(定常) (70354644)
南 龍太郎  筑波大学, 数理物質系, 准教授 (70370476)
今井 剛  筑波大学, 数理物質系(名誉教授), 名誉教授 (80354637)
梶原 健  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 核融合研究開発部門 企画調整室, 研究員 (90450311)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
44,980千円 (直接経費: 34,600千円、間接経費: 10,380千円)
2016年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2015年度: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円)
2014年度: 16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円)
2013年度: 14,040千円 (直接経費: 10,800千円、間接経費: 3,240千円)
キーワードジャイロトロン / テラヘルツ波 / 大電力 / 核融合 / 電子サイクロトロン / プラズマ加熱電流駆動 / テラヘルツジャイロトロン / 300GHz / TE32,18モード / テラヘルツ / 発振ダイナミクス / 500kW / モード競合 / 単一モード発振
研究成果の概要

核融合炉のプラズマ加熱電流駆動で必要と想定される周波数0.2~0.3テラヘルツ帯ジャイロトロンの開発研究を行った。周波数0.3テラヘルツにおいて、これまでに例のないレベルの高次モードである円筒共振器内の発振モードTE32,18の安定発振を目標として、その発振特性実験を行い、目標の0.5メガワットを上回る出力0.62メガワットが達成された。さらに空洞共振器の磁場をスキャンすることにより、0.226テラヘルツから0.254テラヘルツまでの0.3メガワットレベルの発振を実証した。

報告書

(5件)
  • 2017 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2017 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Development of over-MW gyrotrons for fusion at 14 GHz to sub-THz frequencies2017

    • 著者名/発表者名
      T. Kariya, T. Imai, R. Minami, K. Sakamoto, Y. Oda, R. Ikeda, T. Shimozuma, S. Kubo, H. Idei, T. Numakura, K. Tsumura, Y. Ebashi, M. Okada, Y. Nakashima, Y. Yoshimura, H. Takahashi, S. Ito, K. Hanada, K. Nagasaki, M. Ono, T. Eguchi, Y. Mitsunaka
    • 雑誌名

      Nuclear Fusion

      巻: 57 号: 6 ページ: 066001-066001

    • DOI

      10.1088/1741-4326/aa6875

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Development of gyrotrons for fusion with power exceeding 1 MW over at wide frequency range2015

    • 著者名/発表者名
      T. Kariya, T. Imai, R. Minami, T. Numakura, T. Eguchi, T. Kato, Y. Endo, M. Ichimura, T. Shimozuma, S. Kubo, H. Takahashi, Y. Yoshimura, H. Igami, S. Ito, T. Mutoh, K. Sakamoto, H. Idei, H. Zushi, K. Nagasaki, F. Sano, M. Ono, Y. Mitsunaka
    • 雑誌名

      Nucl. Fusion

      巻: 55 ページ: 093009-093009

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Study of High Power and High Frequency Gyrotron for FusionReactor2017

    • 著者名/発表者名
      Keishi Sakamoto, Ryosuke Ikeda, Tsuyoshi Kariya, Yasuhisa Oda, Takayuki Kobayashi, Ken Kajiwara, Kazuo Hayashi, Ryutaro Minami, Koji Takahashi, Tsuyoshi Imai, Shinichi Moriyama
    • 学会等名
      42th Int.Conf.on Infrared, Millimeter and Terahertz Waves
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Status of collaborative Research of Gyrotron Development at University of Tsukuba2017

    • 著者名/発表者名
      T. Kariya, R. Minami, T. Imai, T. Numakura, Y. Ebashi, T. Shimozuma, S. Kubo, K. Sakamoto, H. Idei, K. Hanada, T. Eguchi, Y. Mitsunaka, Y. Nakashima
    • 学会等名
      Plasma Conference 2017
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] DEMO炉用300GHzジャイロトロンの開発2015

    • 著者名/発表者名
      (3)假家強, 小田靖久, 南龍太郎, 津村康平, 池田亮介, 梶原健, 高橋幸司, 林一生, 今井剛, 坂本慶司
    • 学会等名
      第32回プラズマ・核融合学会 年会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス
    • 年月日
      2015-11-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Progress of 300 GHz high order mode gyrotron development2015

    • 著者名/発表者名
      (1)Yasuhisa Oda, Tsuyoshi Kariya, Ryutaro Minami, Ryosuke Ikeda, Ken Kajiwara, Koji Takahashi, Kazuo Hayashi, Tsuyoshi Imai, Keishi Sakamoto
    • 学会等名
      40th International Conference on Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves (IRMMW-THz 2015) (Hong Kong, 23 - 28 August 2015) TS-68
    • 発表場所
      香港
    • 年月日
      2015-08-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Study of Sub-Terahertz high power gyrotron for ECH&CD system of DEMO2015

    • 著者名/発表者名
      Keishi Sakamoto, Tsuyoshi Kariya, Yasuhisa Oda, Ryutaro Minami, Ryosuke Ikeda, Ken Kajiwara, Takayuki Kobayashi, Koji Takahashi, Shinichi Moriyama, Tsuyoshi Imai
    • 学会等名
      2015 IEEE International Conference on Plasma Science
    • 発表場所
      Turkey, Antalya
    • 年月日
      2015-05-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Study of Sub-Terahertz high power gyrotron for ECH&CD system of DEMO2014

    • 著者名/発表者名
      Keishi Sakamoto, Tsuyoshi Kariya, Yasuhisa Oda, Ryutaro Minami, Ryosuke Ikeda, Ken Kajiwara, Takayuki Kobayashi, Koji Takahashi, Shinichi Moriyama, Tsuyoshi Imai
    • 学会等名
      Plasma Conference 2014
    • 発表場所
      新潟
    • 年月日
      2014-11-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Preliminary result of 300GHz short pulse high order mode gyrotron2014

    • 著者名/発表者名
      Keishi Sakamoto, Yasuhisa Oda, Tsuyoshi Kariya, Ryutaro Minami, Ryosuke Ikeda, Ken Kajiwara, Koji Takahashi, Kazuo Hayashi, Tsuyoshi Imai
    • 学会等名
      39th International Conference on Infrared, Millimeter wave, and Terahertz waves
    • 発表場所
      Tuson, USA
    • 年月日
      2014-09-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-03-29  

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