テラヘルツジャイロトロンの実証実験-高輝度遠赤外光源を目指して-

2006 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17360158
• 研究機関: 長岡技術科学大学
• 研究代表者: 江 偉華 長岡技術科学大学, 極限エネルギー密度工学研究センター, 助教授 (90234682)
• 研究分担者: 末松 久幸 長岡技術科学大学, 極限エネルギー密度工学研究センター, 助教授 (30222045) ; 鈴木 常生 長岡技術科学大学, 極限エネルギー密度工学研究センター, 助手 (00313560) ; 出原 敏孝 福井大学, 遠赤外領域開発研究センター, 特認教授 (80020197) ; 斉藤 輝雄 福井大学, 遠赤外領域開発研究センター, 教授 (80143163) ; 小川 勇 福井大学, 遠赤外領域開発研究センター, 教授 (90214014) ; 鎌田 正輝 福井大学, 遠赤外領域開発研究センター, 研究員 (50397288)
• キーワード: テラヘルツ波 / サブミリ波 / パルスパワー / 相対論的電子ビーム / 遠赤外光源

研究概要

本研究の目的は、テラヘルツ周波数領域の高輝度遠赤外光源を開発し、広範囲な応用を展開することである。平成18年度には、以下の項目を中心に研究を進めて来た。
1.長岡技術科学大学極限エネルギー密度工学研究センターに設置されている高繰り返しパルスパワー発生装置"ETIGO-IV"における相対論的電子ビームの引き出しおよびビーム電流値の最適化を行った。
2.相対論的電子ビームを用いて、大旋回半径ビームジャイロトロン発振実験を行い、電磁波放射について確認した。さらに電子ビームの条件を変えて、放射光のビームパラメーターに対する依存性についてデータを採取し、出力の最適化を行った。
3.新規購入したマイクロ波ディテクターを用いてジャイロトロンによる放射電磁波について検波・解析した。
4.三次元数値シミュレーションを用いて、大旋回半径ビームジャイロトロンにおける電子ビームによる電磁波放射過程について解析を行った。特に高調波の制御と変換効率について評価した。
5.高次高調波発振実験のためのジャイロトロン発振器を新たに設計・製作し、このための電子ビーム調整を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Design of a CW 1 THz Gyrotron (Gyrotron Fu CW III) Using a 20 T Superconducting Magnet (2007)
  • 著者名/発表者名: La Agusu, T.Idehara, H.Mori, T.Saito, I.Ogawa, S.Mitsudo
  • 雑誌名: International Journal of Infrared and Millimeter Waves 28 ページ: 315-328
• [雑誌論文] Development of 394.6 GHz CW Gyrotron (Gyrotron FU CW II) for DNP/Proton-NMR at 600 MHz (2007)
  • 著者名/発表者名: T.Idehara, I.Ogawa, La Agusu, T.Kanemaki, S.Mitsudo, T.Saito, T.Fujiwara, H.Takahashi
  • 雑誌名: International Journal of Infrared and Millimeter Waves 28 ページ: 433-442
• [雑誌論文] Development of Material Processing System by Using a 300 GHz CW Gyrotron (2006)
  • 著者名/発表者名: S.Mitsudo, H.Hoshizuki, T.Idehara, T.Saito
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 51 ページ: 549-552
• [雑誌論文] Development of a THz Gyrotron with 20 T Pulsed Magnet (2006)
  • 著者名/発表者名: T.Idehara, H.Tsuchiya, La Agusu, S.Mitsudo, H.Murase, H.Mori, T.Kanemaki, T.Saito
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 51 ページ: 553-556
• [雑誌論文] Design of a Powerful and Compact THz Oscillator (2006)
  • 著者名/発表者名: V.L.Bratman, T.Idehara, Yu.K.Kalynov, V.N.Manuilov, S.V.Samsonov
  • 雑誌名: International Journal of Infrared and Millimeter Waves 27 ページ: 1063-1071