核融合プラズマにおける協同散乱計測の為の大電力サブテラヘルツ帯ジャイロトロン開発

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21760689
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 核融合学
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 野竹 孝志 独立行政法人理化学研究所, テラヘルツ光源研究チーム, 特別研究員 (70413995)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• キーワード: テラヘルツ光源 / 協同トムソン散乱

研究概要

協同散乱計測へのテラヘルツ光源応用を目指し、第二高調波で0.4THz近傍の発振を目指したテラヘルツ光源開発を行った。電子銃の運転特性や、非線形計算及びモード競合シミュレーション等に基づいた発振モードの選定及び共振器形状の設計を行った結果、周波数約0.35THzで52kW(TE65モード動作),約0.4THzで37kW(TE85モード動作)のテラヘルツ発振を達成した。これらの実験結果に基づき、共振器モードの設計変更や、電子ビームの高品質化を行った結果、TE18モードで周波数約0.4THzにおいて、62kWの発振を達成した。

研究成果

• [雑誌論文] Development of terahertz gyrotrons and their application toCTS on LHD (2010)
  • 著者名/発表者名: T Saito, T Notake, Y Tatematsu, A Fujii, S Ogasawara, La Agusu,T Idehara1, S Kubo, T Shimozuma, K Tanaka, M Nishiura, K Kawahata,V N Manuilov
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 227 ページ: 012013
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a Novel High Power Sub-THz Second Harmonic Gyrotron (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Notake, T. Saito, Y. Tatematsu, A. Fujii, S. Ogasawara, La Agusu, I. Ogawa, T. Idehara, V. Manuilov
  • 雑誌名: Phys.Rev.Lett. 103 ページ: 225002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a Novel High Power Sub-THz Second Harmonic Gyrotron (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Notake, T. Saito,Y. Tatematsu, A. Fujii, S. Ogasawara, V. Manuilov, La Agusu, I. Ogawa, T. Idehara
  • 雑誌名: FIR Center Report, FIR FU- 95
• [雑誌論文] Achievement of high power sub-terahertz radiations with a second harmonic gyrotron (2009)
  • 著者名/発表者名: T. NOTAKE, T. SAITO, Y. TATEMATSU, A. FUJII, S. OGASAWARA, La AGUSU, V. N. MANUILOV, I. OGAWA, T. IDEHARA
  • 雑誌名: Plasma Fusion Res. Vol.4 ページ: 011
  • 査読あり
• [学会発表] 二次高調波発振を用いた高周波パルスジャイロトロンの開発VII日本物理学会 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小笠原慎弥, 斉藤輝雄, 立松芳典, 藤井彰仁, 山田尚輝, 小川勇, 出原敏孝, 野竹孝志, V.Manuilov
  • 学会等名: 2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府
  • 年月日: 20100923-20100926
• [学会発表] 有機非線形光学結晶BNAを用いた差周波テラヘルツ発生光源の最適化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 野竹孝志, 縄田耕二, 唐明, Yuye Wang, 南出泰亜, 伊藤弘昌, 横江拓人, 橋本秀樹
  • 学会等名: 応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 長崎大学
  • 年月日: 20100914-20100917
• [学会発表] 有機非線形結晶DASTを用いた超広帯域THz波検出 (2010)
  • 著者名/発表者名: 南出泰亜, 野竹孝志, 唐明, Yuye Wang, 縄田耕二, 伊藤弘昌
  • 学会等名: 応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 長崎大学
  • 年月日: 20100914-20100917
• [学会発表] Solution growth of an organic N-benzyl-2-methyl-4-nitroaniline (BNA) crystal for DFG-THz source (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Notake, M.Saito, M.Tang, Y.Wang, H.Minamide, H.Ito
  • 学会等名: 35^<th> International Conference on Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves
  • 発表場所: Roma Italy
  • 年月日: 20100905-20100910
• [学会発表] 二次高調波発振を用いた高周波パルスジャイロトロンの開発VI (2010)
  • 著者名/発表者名: 小笠原慎弥, 斉藤輝雄, 立松芳典, 藤井彰仁, 山田尚輝, 小川勇, 出原敏孝, 野竹孝志, V.Manuilov
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大
  • 年月日: 20100320-20100323
• [学会発表] 有機非線形結晶BNAを用いたDFGテラヘルツ光源の最適化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 野竹孝志, 唐明, Yuye Wang, 南出泰亜, 伊藤弘昌, 宮本克彦, 大野誠吾, 横江拓人, 橋本秀樹
  • 学会等名: 第57回応用物理関係連合講演会
  • 発表場所: 東海大学
  • 年月日: 20100317-20100320
• [学会発表] 有機非線形結晶BNAを用いたDFGテラヘルツ光源の最適化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 野竹孝志, 唐明, 王與〓, 南出泰亜, 伊藤弘昌, 宮本克彦, 大野誠吾,横江拓人, 橋本秀樹
  • 学会等名: 電子情報通信学会研究討論会「テラヘルツ電子デバイスの新展開」
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 20100225-20100226
• [学会発表] Sub-THzジャイロトロン高出力化の為の共振器設計 (2009)
  • 著者名/発表者名: 野竹孝志, 斉藤輝雄, 立松芳典, 藤井彰仁, 小笠原慎弥, La Agusu, 小川勇, 出原敏孝, V.Manuilov
  • 学会等名: プラズマ核融合学会年会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20091201-20091204
• [学会発表] Design of a 100 kW-384 GHz second harmonic gyrotron (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Notake, Y.Tatematsu, T. Saito, S. Sabchevski, La Agusu, V. N. Manuilov, A. Fujii, S. Ogasawara
  • 学会等名: IRMMW-THz 2009
  • 発表場所: Korea
  • 年月日: 20090921-20090925
• [学会発表] 2波長BBO-OPO励起による広帯域・高効率BNA-DFGテラヘルツ光源 (2009)
  • 著者名/発表者名: 野竹孝志, 宮本克彦, 南出泰亜, 唐明, 大野誠吾, 伊藤弘昌, 橋本秀樹, 横江拓人, 藤原正澄
  • 学会等名: 第70回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 20090908-20090911
• [産業財産権] BNA結晶 (2010)
  • 発明者名: 斉藤美紀子、野竹孝志、南出泰亜、伊藤弘昌
  • 権利者名: 斉藤美紀子、野竹孝志、南出泰亜、伊藤弘昌
  • 産業財産権番号: 特許,2010-148073
  • 出願年月日: 2010-06-29