VpxB加速法による線形電子加速器の開発

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03558001
• 研究機関: 宇都宮大学
• 研究代表者: 西田 靖 宇都宮大学, 工学部, 教授 (00005315)
• 研究分担者: 湯上 登 宇都宮大学, 工学部, 助手 (60220521) ; 長沢 武 足利工業大学, 共通, 助教授 (10118440)
• キーワード: プラズマ / マイクロ波ウェ-ク場 / VpxB加速法 / 電子プラズマ波

研究概要

本研究の目的は、従来大学で行ってきた基礎研究の成果を土台として、「VpxB加速器」の実用器開発のための原型器を試作することである。そのために、1)本年度は加速器全体のシステム設計と同時に、高出力マイクロ波源の製作を行う、2)マイクロ波源は外部製作になるので、その間既設設備を使用して、大振幅プラズマ波の新しい励起法の開発のための予備的実験を行う、3)新マイクロ波源は9GHz帯であるため、現有加速器の本体部に必要な改良を加え、実験のための整備などを行う、ことなどを主要目標とした。
先ず1)マイクロ波源は、当初納入予定より大幅に遅れ、2月中旬になった。従って、新装置による実験は開始できず新しい成果は今年度は残念ながら上がらなかった。当初から本格的な研究開始は来年度からと考えていたものの、現状での研究進展の遅れは2-3ヶ月である。
2)現有装置による大振幅波励起法として、マイクロ波ウェ-ク場法を試みている。これは大出力短パルス(周波数によるが、9GHz帯では100ns以下)電磁波がプラズマ中に照射されるとポンデロモ-ティブ力により電子プラズマ波が励起される現象であるが、未だ実験的検証はなされていない。そこで、本学で試みているが、現状では決定的なデ-タは得られていない。その理由は、マイクロ波パルス幅が長いことと、電磁波の反射がプラズマ容器内で存在するため、目的とする信号の大部分がマスクされているためである。現在装置の改造中である。
3)現有加速器の改良は来年度に持ち越した。

研究成果

• [文献書誌] Y.Nishida,N.Yugami,H.Onihashi,T.Taura,and K.Otsuka: "Electron linear Acielerator Based on VpxB Acceleration Scheme" Phys.Rev.Lett.66. 1854-1857 (1991)
• [文献書誌] Y.Nishida,T.Okazaki,N.Yugami,and T.Nagasawa: "Excitation of Lange-Amplitude Ion-Wave Wake Field" Phys.Rev.Lett. 66. 2328-2331 (1991)
• [文献書誌] Y.Nishida,N.Yugami et al.: "Direct Observation of Plasma-Lens Efftct" Phys.Rev.Lett.66. 1870-1873 (1991)
• [文献書誌] 西田 靖: "新しいプラズマ応用-粒子加速-" 核融合研究. 66. 9-34 (1991)
• [文献書誌] 湯上 登,西田 靖,田浦 徹: "VpxB加速法に基づいた電子ビ-ム加速" 電気学会プラズマ研究会. ED-91-33. 71-80 (1991)
• [文献書誌] 徐 暁曦,西田 靖,湯上 登: "VpxB型高出力マイクロ波増幅器" 電気学会プラズマ研究会. ED-91-34. 81-88 (1991)