| 研究課題/領域番号 |
15K05362
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| 研究機関 | 福井大学 |
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研究代表者 |
小川 勇 福井大学, 遠赤外領域開発研究センター, 教授 (90214014)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | サブミリ波帯高出力光源 / 周波数の安定化 / 出力・周波数の安定化 |
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| 研究実績の概要 |
サブミリ波帯の高出力光源であるジャイロトロンにおいて，発振周波数と出力の同時に安定化することが本研究の目的である。発振出力の安定化は，世界的には，いくつかの研究所で達成されているが，周波数の安定化自体は，達成されていない。
今年度は，周波数の安定化の準備を進めた。具体的には，1) ジャイロトロン周波数を連続的に測定し，周波数に比例した信号を発生するシステムの構築，2) ジャイロトロン周波数を操作する機能の開発，3) ジャイロトロン周波数を安定化するためのフィードバック制御系の作成，である。
1) の準備は，ジャイロトロン周波数をハーモニックミキサーとシンセサイザーよりなるヘテロダイン受信系により得られた中間周波信号をユニバーサルカウンターに入力することにより，達成した。ジャイロトロン出力に対してシステムが正常に動作することを確認した。
2) の準備は，ジャイロトロン管への冷却水を供給するチラーの水温調節により達成した。1) のシステムを用い，周波数を操作できることを確認した。また，ジャイロトロン管のボディ電圧の調整でも機周波操作ができることを確認した。
3) のフィードバック制御系については，以前に作成したものを利用して，目的を達成できるものを作成した。
28年度には，1)~3)の装置をジャイロトロンに装備して，ジャイロトロン周波数の安定化を達成する。その後，ジャイロトロン出力を二枚のポラライザーに入射し，二枚のポラライザーの回転角を操作するフィードバック制御により，ジャイロトロン出力の安定化を達成する予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
周波数の安定化のために必要な準備を終えることができ，周波数のフィードバック制御に直ぐに取りかかれる状況になっているから。また，その次の出力安定化のために必要なものも揃っている。
ところで，周波数の安定化は，未だ達成されてない課題であり，周波数を操作する機能が正常に働かない場合も想定される。その場合にも，冷却水系の工夫，ボディ電圧供給系への工夫で課題を達成する予定である。
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| 今後の研究の推進方策 |
周波数の安定化は，冷却水温とボディ電圧を操作するフィードバック制御により実施する。出力の安定化は，ジャイロトロン出力の透過率を操作するフィードバック制御により実施する。ジャイロトロン出力の透過率は，二枚のポラライザーの回転角の調整で達成する。本研究で採用予定の出力の安定化は，ジャイロトロン動作に影響を与えない新たな手法で有り，周波数の安定化という新しい課題に適合し明るい展望がもたらさせるものと期待している。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
本研究では出力安定化を実施するため，出力を測定するため検出器を整備する必要がある。そこで，昨年度の購入予定時期直前に高速応答する新製品が発売になった。そこで，購入予定品ではなく，安価である新製品を購入した。そのため，差額が発生したためである。新製品であったため，購入に手間取った。そのため，実験実施が遅れ，学会での成果発表を取りやめ，旅費が未使用となったため。
しかし研究実施上，問題となる遅れは起きていない。
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| 次年度使用額の使用計画 |
本研究の実施上，重要である周波数の安定化を行うためには，冷却水温を操作できるチラーを整備することが効果的であることが判明したので，目的に叶うチラーの購入に当てる予定である。
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