| 研究課題/領域番号 |
16K06940
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
核融合学
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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 |
下妻 隆 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 教授 (80270487)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 核融合 / プラズマ加熱 / 大電力ミリ波 / ジャイロトロン / コルゲート導波管 / 伝搬モード分析 / マイターベンド / ペルチェ素子 |
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| 研究成果の概要 |
プラズマ加熱のため、メガワット級のミリ波を低損失で長距離（100メートル以上）伝送できる真空化されたコルゲート導波管系において、伝送されるミリ波のパワー分布を、ほぼリアルタイムで計測できる装置を開発した。それは、導波管系の90度マイターベンド部の反射板部の大気側に、ペルチェ素子アレイを構成し、それらを直列接続して定電流駆動することにより、マイターベンド反射板を冷却すると同時に、各素子の電圧変化からその温度変化の情報を得るものである。さらにペルチェ素子の電圧信号の変化より分布を構成するモード成分の分析する方法を提案し、人為的に合成された伝搬波を使って、モード分析が可能であることを実証した。
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| 自由記述の分野 |
プラズマ理工学、電磁気学、電磁波工学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
将来の核融合発電炉において持続的な発電を達成するためには、水素プラズマを１億度以上まで加熱する必要がある。大きなパワーを持つ高周波数の電磁波（ミリ波）を用いるプラズマの加熱方法では、ミリ波発生装置を核融合炉から十分離れた場所に設置できる利点がある。本研究は、大電力のミリ波を核融合炉から十分離れた場所から低損失で伝送できるコルゲート導波管で、パワー減衰の小さいガウス分布の電界分布を保ったまま100メートル以上伝送するために、導波管系を精密に設置、調整でき、真空化された伝送系内を伝搬するミリ波の状態をほぼリアルタイムで計測できるモニターシステムと伝搬モード分析法を構築することにある。
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