| 研究課題/領域番号 |
15K06650
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| 研究機関 | 核融合科学研究所 |
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研究代表者 |
中村 浩章 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 教授 (30311210)
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| 研究分担者 |
田村 祐一 甲南大学, 知能情報学部, 教授 (50311212)
久保 伸 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 教授 (80170025)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 電磁波解析 / FDTD / モード解析 / 偏波器 / 電子サイクロトロン共鳴 / プラズマ加熱 / マイターベント / コルゲート導波管 |
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| 研究実績の概要 |
昨年まで開発を行ってきたECHシステムのミリ波伝送系の電磁波伝搬シミュレーションを引き続き行い、マイターベンド及びマイターベンド偏波器に入射された波（HE11）が、伝送される差に発生する高次モードの割合の計算の精度を上げることにより、これまでの求めていた値よりより詳細なモード分布を定量的に求めることができた。
さらに、本研究からの副産物として、タングステンナノ構造物の電磁波応答についての計算のエンジン部を提供することができた。
さらに、複雑な形状を三次元(3D)差分格子に離散化しコードに入力する作業に莫大な時間がかかる。この作業の効率化のため、導波管加工に用いられる3D CADデータを直接シミュレーションの入力コードに変換するツールのプロトタイプを開発することができた。
また、本FDTDコードの妥当性を検証するために、コルゲート導波管以外の系（ナノ構造体）に電磁波を照射する課題に取り組み始めた。この応用系では、実験と直接比較できるため、ひいては本課題で開発したコードの妥当性の検証を行うという目的がある。そのための準備を本年度進めることができた。
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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
昨年度計算したモード解析を、改良することができた。具体的には、モード解析を行うための基底関数で展開する際に”内積”を求める必要がある。昨年度までの内積計算の精度をあげるため、ある導波管断面における積分をさらに改良した。これによって精度の良い内積の値を求められるようになり、その結果各モードの割合を精度良く求められるようになった。
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| 今後の研究の推進方策 |
マイターベント（偏波器）の効率を実験的に求めるために、現在、分担者である久保を中心に、導波管の両端を塞いだ形の共振器型にした実験の計画がある。本シミュレーションコードも同実験と比較するために、改良を行う。
さらに、本研究ではコルゲート導波管を対象としているが、同様の微細構造（ナノ構造体）に、電磁波が照射された場合の光学応答についても、本課題で開発したFDTDコードを用いて計算を進める。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
初年度からの繰り越した金額があったため、次年度使用金額が0より大きくなった。
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| 次年度使用額の使用計画 |
研究会、さらに、分担者との議論をさらに深めるための旅費として使う。
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