| 研究概要 |
1.サブミリ波帯ジャイロトロンの開発に関する研究成果
(1)サイクロトロン高調波動作を用いたジャイロトロンの高周波化,サイクロトロン2次及び3次高調波で動作するジャイロトロンの設計を行い,この設計に基ずいて,サブミリ波帯ジャイロトロンを製作した。発振の動作実験を行った結果,設計の段階で最適化したモ-ド(TE_<261>)での高効率の発振が確認された。即ち,2次高調波動作で,周波数383GHz(波長0.783mm),出力約4kW,効率約5%の好結果が得られた。また,3次高調波での単独動作が確認され,TE_<161>モ-ドで周波数354GHz,出力約20Wが得られた。この成果は,将来テラヘルツ帯で動作するジャイロトロンの開発に明るい見通しを与えるものである。
上記のサブミリ波帯ジャイロトロンを他の多くのモ-ドで動作させることにより,サイクロトロン基本波で208GHz,2次高調波で402GHzまで周波数を変化させることに成功した。(周波数可変性の検証)
(2)サブミり波帯ジャイロトロンにおけるモ-ド竸合の解析と実験,計算機シミュレ-ションによってモ-ド竸合の解析を行った。また,実験による検証を試み,磁場を最適値に設計し,ビ-ム電流を臨界値以下(2〜3A)に抑えることにより2次高調波での単独動作が得られ,シミュレ-ションの結果ともよく一致した。
2.ジャイロトロン出力を光源とするプラズマの散乱計測に関する研究成果
開発したジャイロトロンと準光学的アンテナを組み合わせて,集光性のよい直線偏光したミリ波ビ-ムを発生し,これを光源としてミリ波散乱計測装置を製作した。この装置を用いて,京大理学部のWTーIIIトカマク装置シドニ-大学のTORTUSトカマク装置及び核融合科学研究所のヘリカル装置CHSの散乱計測を行った。
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