サブミリ波ジャイロトロンを光源とする遠赤外領域開発研究の推進

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09045051
• 研究機関: 福井大学
• 研究代表者: 出原 敏孝 福井大学, 工学部, 教授 (80020197)
• 研究分担者: JAMES B.M. シドニー大学, School of Physics, 助教授 ; CROSS R.C. シドニー大学, School of Physics, 助教授 ; BRAND G.F. シドニー大学, School of Physics, 研究者 ; 小川 勇 福井大学, 工学部, 助教授 (90214014) ; 光藤 誠太郎 福井大学, 工学部, 助教授 (60261517)
• キーワード: サブミリ波 / ジャイロトロン / 遠赤外領域 / 散乱計測 / ガワシアンビーム / 準光学的伝達系

研究概要

(1) 酸化物高温超伝導体を用いた高感度低雑音受信器の開発
YBCO-BiO系酸化物高温超伝導体のジョセフソン効果を用いたミリ波サブミリ波領域の高感度低雑音受信器の開発を行なった。福井大学において,実験的研究を行い,両大学でその結果の検討を行ない、両大学の協力により,ジョセフソン素子のネットワークのモデル化と機構解明の研究を行なった。
(2) ヘリカル装置LHD(核融合科学研究所)計測のための散乱計測装置の開発
福井大学で開発したジャイロトロンを光源として,準光学的伝送系を用いたヘリカル装置LHD(核融合科学研究所)計測のためのサブミリ波散乱計測装置を開発した。プラズマへのガウシアンビームの入射角を変化させ空間的掃引を可能にすると共に,散乱角を変化させて測定できるようにする予定である。
(3) セラミック焼結技術の開発
従来のセラミックに比較して,緻密な構造を持つ高密度高強度のセラミックが可能となるジャイロトロンを用いた焼結技術の開発研究を行った。現在のミリ波領域で開発された技術を、将来サブミリ波領域に拡張することを試みる。
(4) 宇宙観測用及びESR用光源としてのCWジャイロトロンの開発
パルス動作する従来のジャイロトロンに替わる小出力CWジャイロトロンを両大学で開発し,周波数及び出力の安定性を計り,宇宙観測用及びESR用光源としての高クオリティ出力を得るための実験的研究を行った。
これらの研究を実施するため、福井大学からシドニー大学へ4名の研究者を派遣した。

研究成果

• [文献書誌] I.Ogawa,et al.: "Production of an intense,well-collimated submillimeter wavebeam and its application to plasma seattering measurements" Int.J.Infrared and Millimeter Waves. 19・5. 727-736 (1998)
• [文献書誌] T.Idehara,et al.: "CW operation of a submillimeter wave gyrotron(Gyrotron FUIV)for high stabilitv of the output frequency" Int.J.Infrared and Millimeter Waves. 19・6. 793-801 (1998)
• [文献書誌] T.Idehara,et al.: "Higher harmonic operations of submillimeter wave gyrotrons(Gyrotron FU Series)" Int.J.Infrared and Millimeter Waves. 19・6. 803-81* (1998)
• [文献書誌] T.Tatsukawa,et al.: "Rubv ESR over a wade frequency range in the millimeter wave region" Int.J.Infrared and Millimeter Waves. 19・6. 859-874 (1998)
• [文献書誌] T.Idehara,et al.: "High frequency and high mode purity operations of Gyrotron FUIVA" Int.J.Infrared and Millimeter Waves. 19・7. 919-930 (1998)
• [文献書誌] T.Idehara,et al.: "Frequency modulation in a submillimeter-wave gyrotron" Phys.Rev.Lett.81・9. 1973-1974 (1998)
• [文献書誌] T.Idehara,et al.: "Study of electron beam misalignment in a submillimeter wave gyrotron" Int.J.Infrared and Millimeter Waves. 19・10. 1303-1316 (1998)
• [文献書誌] T.Idehara,et al.: "High stable,cw operation of a submillimeter wave gyrotron" 1998 Asia-Pacific Microwave Conference Proceedings. 2. 765-768 (1998)
• [文献書誌] T.Idehara,et al.: "High power,frequency tunable,submillimeter wave source Gyrotron FUIVA" 1998 Asia-Pacific Microwave Conference Proceedings. 2. 769-772 (1998)
• [文献書誌] T.Idehara,et al.: "Nonlinear regime of amplitude modulation in submillimeter wave gyrotrons(GytotronFU III and IV)" Int.J.Infrared and Millimeter Waves. 19・12. 1607-1625 (1998)
• [文献書誌] M.Pereyaslavets,et al.: "Theory of non-uniform waveguides" IEE,London, 249 (1998)