2021 年度研究成果報告書

コルゲート導波管によるメガワット定常ミリ波伝送での反射ミリ波の低減研究

研究課題

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研究課題/領域番号	19K03799
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分14020:核融合学関連
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, ヘリカル研究部, 教授 (80270487)
研究期間 (年度)	2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード	ジャイロトロン / サイクロトロン共鳴加熱 / プラズマ加熱 / 円形コルゲート導波管 / 反射波フィルタ / 単向管 / 大電力ミリ波 / 反射電磁波
研究成果の概要	所有ジャイロトロンのもう一つの周波数帯154GHz帯用として、不要反射波フィルター装置を設計し、製作を行った。本154GHz用不要反射波フィルター装置の設計においては、このフィルター装置で使用している対向した２本の円形コルゲート導波管間のギャップ間隔を、さらに長く取ることができ、高周波数帯での不要モードフィルターとしての性能を向上できるように設計、製作した。対向する円形コルゲート導波管のギャップ間隔は、300mmとした。この場合、HE_11モードでの入射波に対して、導波管ギャップでの損失は、約２%と計算で予測されている。不要反射波フィルターとしての性能評価を行ってゆく。
自由記述の分野	プラズマ加熱物理
研究成果の学術的意義や社会的意義	将来の電力源として有望な核融合反応による発電炉では、高温プラズマの生成、加熱、制御が不可欠である。プラズマの加熱方法として、波長がミリメートル級の電磁波を使った電子サイクロトロン共鳴加熱(ECH)によるプラズマの電子加熱が有望である。高パワーの電磁波をLHD装置まで伝送する際に、伝送電磁波の一部は、導波管壁やプラズマから反射等により、発振器のジャイロトロン動作に悪影響を与え、発振の停止などが起こる。本研究では、不要反射電磁波の低減フィルタ装置の開発、性能評価を行った。