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2008 年度 実績報告書

大電力ミリ波の伝搬モードのIn situ分析に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 19560051
研究機関核融合科学研究所

研究代表者

下妻 隆  核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 准教授 (80270487)

研究分担者 出射 浩  九州大学, 応用力学研究所, 准教授 (70260049)
キーワード計測工学 / プラズマ・核融合
研究概要

大電力長距離伝送用オーバーサイズ円形コルゲート導波管内の電磁波の伝搬モードの純度、モード比を知ることは、大型核融合装置におけるミリ波加熱装置や工業用の高周波加熱装置のトータルな効率改善に大きく寄与するものである。本研究では、測定可能である導波管端から放射された電磁波の強度分布(電磁波を照射するターゲット材の温度分布)のみを用いて、導波管内の伝搬モードの成分分析を行うことができる画期的方法を提案、実証するものである。本年度は、狭い場所に設置されている伝送路に沿って放射パタンのin situ(その場)測定が可能となるように小型赤外線カメラとターゲット板、さらにハイパワーのミリ波を処理する小型ダミーロードを一体化した測定ユニットを製作し試験した。特にターゲット上の温度分布を煩雑な座標変換すること無しに直接測定できるように、カメラをターゲット板の後方に配置した。その際、赤外線のみを通しミリ波を反射させるカットオフ小孔列から構成されるミリ波フィルター板を設計、試作し、その動作の確認を行った。これにより非常にコンパクトな測定システムが実現できた。また赤外線カメラの遠隔制御プログラムにより,カメラ動作の遠隔操作ができることを確認した。
データ解析においてはこれまでに測定されたデータの解析を進め、一つの伝送系において数十メートル離れた2カ所での測定結果を解析した。放射パタンの強度分布より位相情報を再構成し、それを使って導波管内基底モード展開することによってモード成分構成を求めた。またそれらの展開係数を用いて本来測定不可能な導波管中の電界、位相分布再構成し、不要モードへのモード変換の原因を追究した。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (3件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Analysis of Propagating Mode Contents in the Corrugated Waveguides of ECH System for Precise Alignment2009

    • 著者名/発表者名
      T. Shimozuma
    • 雑誌名

      Proceedings on 18^<th> International Toki Conference NIFS-PROC-78

      ページ: 301-304

  • [雑誌論文] Handling Technology of Mega-Watt Millimeter-wave for Optimized Heating of Fusion Plasmas2008

    • 著者名/発表者名
      T. Shimozuma
    • 雑誌名

      Proceedings on Global Congress on Microwave Energy Applications

      ページ: 571-574

  • [雑誌論文] Propagating Mode Analysis and Field Reconstruction in the Corrugated Waveguides of a High Power Electron Cyclotron Heating System2008

    • 著者名/発表者名
      T. Shimozuma
    • 雑誌名

      Proceedings on 33^<rd> International Conference on Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves

      ページ: R5D38

  • [学会発表] Analysis of Propagating Mode Contents in the Corrugated Waveguides of ECH System for Precise Alignment2008

    • 著者名/発表者名
      下妻隆
    • 学会等名
      第18回国際土岐コンファレンス
    • 発表場所
      岐阜県土岐市(日本)
    • 年月日
      2008-12-10
  • [学会発表] 大電カミリ波のコルゲート導波管内伝搬モードのin situ分析に関する研究2008

    • 著者名/発表者名
      下妻隆
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会第25会年会
    • 発表場所
      栃木県宇都宮市(日本)
    • 年月日
      2008-12-03
  • [学会発表] Propagating Mode Analysis and Field Reconstruction in the Corrugated Waveguides of a High Power Electron Cyclotron Heating System2008

    • 著者名/発表者名
      下妻隆
    • 学会等名
      第33回赤外、ミリ波、テラヘルツ波に関する国際会議
    • 発表場所
      パサデナ, ロサンゼルス(米国)
    • 年月日
      2008-09-18
  • [学会発表] Recent Studies Toward Improvement of Total ECH Efficiency in LHD2008

    • 著者名/発表者名
      下妻 隆、他
    • 学会等名
      Workshop on RF Heating Technology of Fusion Plasmas 2008
    • 発表場所
      サンディエゴ(米国)
    • 年月日
      2008-09-11
  • [学会発表] Handling Technology of Mega-Watt Millimeter-wave for Optimized Heating of Fusion Plasmas2008

    • 著者名/発表者名
      下妻隆
    • 学会等名
      マイクロ波エネルギー応用に関する全体会議MAJIC1
    • 発表場所
      大津(日本)
    • 年月日
      2008-08-08

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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