2002 Fiscal Year Annual Research Report
チェレンコフ・サイクロトロン不安定を用いた大出力後進波発振器の解析と設計
Project/Area Number |
01F00239
|
Research Institution | Niigata University |
Principal Investigator |
南 一男 新潟大学, 工学部, 教授
|
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
CHOYAL Yaduvendra 新潟大学, 工学部, 外国人特別研究員
|
Keywords | 後進波発振器 / マイクロ波 / サイクロトロン吸収 / レイリー仮説 / スーパーフィシュ / 遅波サイクロトロン・モード |
Research Abstract |
第2年度は前年度に続いて、研究代表者と外国人特別研究員チョヤル博士は、次の3点の仕事を行った。(1)前年度に行ったビームに垂直速度成分のないときの有限強度磁場の効果を考慮した誘電率テンソルを用いた後進波発振器の分散式において、実数の波数すなわち広がった擾乱を仮定して、最大時間成長率を求める方法が一般的であるが、我々は世界で初めて局所的擾乱を仮定するサドル点解析を完成させた。その結果を米国電気電子工学会(IEEE)プラズマ科学雑誌に投稿した。(2)同じ数値解析コードにおいて、従来無視してきたビーム・真空境界での表面電流の効果を考慮すると遅波サイクロトロン・モードに不安定が発生することが分かった。そのコードを完成させて数値計算をおこなった。後進波発振器の時間的成長率に比べて、25%以下と小さいが,将来、ビーム垂直速度成分が存在する解析を行う場合には、重要な不安定となり得る。その結果をIEEEプラズマ科学雑誌に投稿することを準備している。(3)年来の念願であるビーム垂直速度成分がある場合の後進波発振器の分散式は、有限ラーマー半径効果のために、従来のようなビームのシャープな境界が仮定できず、分散式の導出が困難である。これを克服する一手段として、電子ビームの回転中心が中心軸上に一致した大軌道ビーム後進波発振器の分散式を導出した。この分散式を数値計算したところ、後進波発振器のTM(01)不安定とジャイロトロンの特徴であるTE(11)不安定が共存することがわかった。来年度には、受け入れ研究室の現有施設、特に高電圧電源(100kV,500A,100n秒)に合わせて最適規模の発振器の設計と試作を行ない、共同研究を完成させたい。チョヤル博士は、ハード・ワーカーであり、極めて優秀である。
|
Research Products
(3 results)
-
[Publications] K.Minami: "Linear Dispersion elation of Backward-Wave Oscillators with a Finite-Strength Axial Magnetic Field"IEEE Trans. Plasma Science. 30・3. 1134-1146 (2002)
-
[Publications] K.Minami: "Dependence on Axial Magnetic Field of Radiation from a High Power Gas-Filled Backward Wave Oscillator"IEEE Trans. Plasma Science. 30・3. 1196-1202 (2002)
-
[Publications] K.Minami: "Very Slowly Decaying Afterglow Plasma in Cryogenic Helium Gas"IEEE Trans. Plasma Science. 31・3(掲載決定). (2003)