400GHz帯高出力パルスジャイロトロンの開発

スポンサーリンク

概要

• 論文の詳細を見る

• A high power pulse gyrotron with a frequency around 400 GHz is now under development at FIR FU. In the first stage of the development, single mode oscillation of several second harmonic modes in the frequency range near 400 GHz was confirmed on a gyrotron which was optimized for the fundamental TE_<03> mode. Based on the experimental results from the first stage gyrotron, the second stage gyrotron was planned. The aim of this gyrotron was set to deliver 50 kW with a second harmonic mode. Careful design consideration was done and the second-harmonic TE_<65> mode was chosen for oscillation at 350 GHz. The second harmonic TE85 mode was also a promising candidate for oscillation at 390 GHz. Single mode oscillations of these modes have been confirmed in the oscillation test. A special water load was fabricated for measurement of the average power as low as 0.01 W. Then, dependencies of the output power on the cathode voltage, the beam current, the beam radius at the cavity, etc. have been obtained. The maximum power so far obtained is 36 kW. This value does not include the correction of the transmission efficiency of the water load and hence it is the lower limit. One of promising application of this gyrotron is the power source for Collective Thomson Scattering (CTS) in fusion plasmas. CTS is expected to provide the spatially resolved velocity distribution functions of not only thermal and tail ions but also alpha particles resulting from D-T fusion reactions. A feasibility study shows that use of a 400 GHz gyrotron with a power level of 100 kW in CTS in the large helical devise will produce a scattering signal with a good signal to noise ratio.

• 福井大学の論文

著者

• 小川 勇

  福井大学遠赤外領域開発研究センター

• 小笠原 慎弥

  福井大学遠赤外領域開発研究センター

• 藤井 彰仁

  福井大学遠赤外領域開発研究センター

• 野竹 孝志

  理化学研究所

• 立松 芳典

  福井大遠赤セ

• 斉藤 輝雄

  福井大遠赤セ

• Agusu La

  福井大学遠赤外領域開発研究センター

• 出原 敏孝

  福井大 工

• 野竹 孝志

  福井大学遠赤外領域開発研究センター

• 野竹 孝志

  核融合研

• Malygin O.

  ロシア科学アカデミー応用物理学研究所

• 野竹 隆志

  核融合研

• 出原 敏孝

  福井大学遠赤セ

• 小笠原 慎弥

  核融合科学研究所

• 小笠原 慎也

  名大工

関連論文

• 福井大におけるCWジャイロトロンの開発(電子管と真空ナノエレクトロニクス及びその評価技術)
• 26pYP-16 DNP-NMR分光のためのジャイロトロンFU CW VIIの開発(プラズマ科学(ジャイロトロン),領域2,プラズマ基礎・プラズマ科学・核融合プラズマ・プラズマ宇宙物理)
• 26pYP-10 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V(プラズマ科学(ジャイロトロン),領域2,プラズマ基礎・プラズマ科学・核融合プラズマ・プラズマ宇宙物理)
• 26pYP-9 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IV(プラズマ科学(ジャイロトロン),領域2,プラズマ基礎・プラズマ科学・核融合プラズマ・プラズマ宇宙物理)
• 23aTE-7 600MHz DNP-NMR測定用周波数連続可変型CWジャイロトロン(Gyrotron FU CW VI)の開発と発振特性の研究(23aTE プラズマ科学(ジャイロトロン・電磁波源),領域2(プラズマ基礎・プラズマ科学・核融合プラズマ・プラズマ宇宙物理))
• 23aTE-5 ポジトロニウムの超微細構造のためのGyrotron FU CW VIII(23aTE プラズマ科学(ジャイロトロン・電磁波源),領域2(プラズマ基礎・プラズマ科学・核融合プラズマ・プラズマ宇宙物理))
• 22pPSA-53 高出力遠赤外光の超短パルス化によるESRエコー装置の開発(22pPSA 領域3ポスターセッション(酸化物・f電子系磁性・スピングラス・量子スピン・フラストレーション系・実験技術・磁性一般),領域3(磁性,磁気共鳴))
• 23aTE-4 20T超伝導マグネットを用いたテラヘルツジャイロトロンの開発IV(23aTE プラズマ科学(ジャイロトロン・電磁波源),領域2(プラズマ基礎・プラズマ科学・核融合プラズマ・プラズマ宇宙物理))
• 23aTE-3 高周波ジャイロトロンのための周波数測定装置の開発(23aTE プラズマ科学(ジャイロトロン・電磁波源),領域2(プラズマ基礎・プラズマ科学・核融合プラズマ・プラズマ宇宙物理))
• 23aTE-2 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(23aTE プラズマ科学(ジャイロトロン・電磁波源),領域2(プラズマ基礎・プラズマ科学・核融合プラズマ・プラズマ宇宙物理))
• 30pWA-6 サブミリ波ジャイロトロンによる生体照射
• 24aZC-10 ジャイロトロンによるミリ波・サブミリ波の動物組織に及ぼす効果(2)
• 4.2 ジャイロトロンを用いた協同散乱計測(4.高周波ジャイロトロンを用いたプラズマ診断,高出力テラヘルツ帯ジャイロトロン開発と応用展開)
• 26aQE-7 第2次高調波共鳴を利用した大電力パルスジャイロトロンの高周波数化(プラズマ科学(プラズマ応用1),領域2,プラズマ基礎・プラズマ科学・核融合プラズマ・プラズマ宇宙物理)
• ジャイロトロンを光源とする生体用サブミリ波カテーテル照射装置の開発
• 19pYF-7 ロッドアンテナを用いたカテーテル照射装置による動物組織の変性
• 30pWA-7 ジャイロトロンによるサブミリ波の動物組織に及ぼす効果
• 動的核偏極による核磁気共鳴分光の感度向上のための周波数連続可変ジャイロトロンの開発 (電子デバイス)
• 23aPS-122 X-band動的核偏極装置の開発 : サンプルシャトル法の改良(23aPS ポスターセッション,領域3(磁性,磁気共鳴))
• 22aWE-9 テラヘルツMRFMの開発(磁気共鳴一般,実験技術開発,磁性一般,領域3,磁性,磁気共鳴)
• 18pTB-3 ジャイロトロンESRによる動的核偏極法の技術開発(18pTB 磁気共鳴一般,実験技術開発,磁性一般,表面・界面磁性,領域3(磁性,磁気共鳴))
• 18pQE-11 パルスパワー装置を用いた短パルス高出力・高周波ジャイロトロンの開発II(プラズマ科学(高強度レーザー,ジャイロトロン),領域2,原子・分子,量子エレクトロニクス,放射線物理)
• 18pQE-12 大強度パルス電子ビームを用いた高出力LOGの開発IV(プラズマ科学(高強度レーザー,ジャイロトロン),領域2,原子・分子,量子エレクトロニクス,放射線物理)
• 26aQA-9 パルスパワー装置を用いた短パルス高出力高周波ジャイロトロンの開発(26aQA プラズマ科学(ジャイロトロン),領域2(プラズマ基礎・プラズマ科学・核融合プラズマ・プラズマ宇宙物理))
• 26aQA-8 大強度パルス電子ビームを用いた高出力LOGの開発III(26aQA プラズマ科学(ジャイロトロン),領域2(プラズマ基礎・プラズマ科学・核融合プラズマ・プラズマ宇宙物理))
• 29pUC-3 高強度サブミリ波ビームの発生とプラズマ計測への応用VII(29pUC プラズマ科学,領域2(プラズマ基礎・プラズマ科学・核融合プラズマ・プラズマ宇宙物理))
• 30pUG-3 高周波テラヘルツ光源・ジャイロトロンの開発(30pUG 高エネルギー密度状態の科学(プラズマ放射),領域2(プラズマ基礎・プラズマ科学・核融合プラズマ・プラズマ宇宙物理))
• 29pUC-7 大強度パルス電子ビームを用いた高出力LOGの開発II(29pUC プラズマ科学,領域2(プラズマ基礎・プラズマ科学・核融合プラズマ・プラズマ宇宙物理))
• 29pUC-5 高出力ジャイロトロンのための電子銃用パルスパワー電源の開発II(29pUC プラズマ科学,領域2(プラズマ基礎・プラズマ科学・核融合プラズマ・プラズマ宇宙物理))
• 相対論的パルス電子ビームを用いた Large Orbit Gyrotron の開発
• 20aXK-5 高強度サブミリ波ビームの発生とプラズマ計測への応用VI(プラズマ科学(ジャイロトロン/X線レーザー),領域2(プラズマ基礎・プラズマ科学・核融合プラズマ・プラズマ宇宙物理))
• 5.5 ミリ波・サブミリ波カテーテル生体照射装置の開発(5.高周波ジャイロトロンを用いた応用研究,高出力テラヘルツ帯ジャイロトロン開発と応用展開)
• 22aTB-4 パルスパワー装置を用いた短パルス高出力・高周波ジャイロトロンの開発(プラズマ科学(ジャイロトロン2,後進被管),領域2,プラズマ基礎・プラズマ科学・核談合プラズマ・プラズマ宇宙物理)
• 29pUC-8 パルス強磁場を用いたテラヘルツ・ジャイロトロンの開発8(29pUC プラズマ科学,領域2(プラズマ基礎・プラズマ科学・核融合プラズマ・プラズマ宇宙物理))
• 20aXK-3 パルス強磁場を用いたテラヘルツ・ジャイロトロンの開発7(プラズマ科学(ジャイロトロン/X線レーザー),領域2(プラズマ基礎・プラズマ科学・核融合プラズマ・プラズマ宇宙物理))
• 20aXK-2 高出力ジャイロトロンのための電子銃用パルスパワー電源の開発(プラズマ科学(ジャイロトロン/X線レーザー),領域2(プラズマ基礎・プラズマ科学・核融合プラズマ・プラズマ宇宙物理))
• 20aXK-1 大強度パルス電子ビームを用いた高出力LOGの開発(プラズマ科学(ジャイロトロン/X線レーザー),領域2(プラズマ基礎・プラズマ科学・核融合プラズマ・プラズマ宇宙物理))
• 25aXG-9 小型パルスパワー装置を用いた高出力・高周波ジャイロトロンの開発(プラズマ科学(ジャイロトロン),領域2(プラズマ基礎・プラズマ科学・核融合プラズマ・プラズマ宇宙物理))
• 300MHｚ及び600MHｚDNP-NMR用ジャイロトロンの開発
• 周波数連続可変ジャイロトロンの開発
• 25aXG-7 永久磁石を用いた Large Orbit Gyrotron III(プラズマ科学(ジャイロトロン),領域2(プラズマ基礎・プラズマ科学・核融合プラズマ・プラズマ宇宙物理))
• 30pXE-13 周波数可変Gyrotron FU CW IVの開発II(30pXE プラズマ科学(電磁波源・ジャイロトロン),領域2(プラズマ基礎・プラズマ科学・核融合プラズマ・プラズマ宇宙物理))
• 21pPSB-52 BDPAラジカルをドープしたトルエン溶液における動的核偏極II(21pPSB 領域3ポスターセッション,領域3(磁性,磁気共鳴))
• 高周波ジャイロトロン開発と応用の現状と見通し(電子管と真空ナノエレクトロニクス及びその評価技術)
• 30pXE-7 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III(30pXE プラズマ科学(電磁波源・ジャイロトロン),領域2(プラズマ基礎・プラズマ科学・核融合プラズマ・プラズマ宇宙物理))
• 30pXE-6 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II(30pXE プラズマ科学(電磁波源・ジャイロトロン),領域2(プラズマ基礎・プラズマ科学・核融合プラズマ・プラズマ宇宙物理))
• 20aZH-7 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I(20aZH プラズマ科学(ジャイロトロン),領域2(プラズマ基礎・プラズマ科学・核融合プラズマ・プラズマ宇宙物理))
• 27aPS-139 ジャイロトロンを用いたミリ波帯スピンエコー測定装置の開発(27aPS 領域3ポスターセッション(遍歴磁性体・化合物磁性体・f電子系・磁性一般),領域3(磁性,磁気共鳴))
• 30pXE-9 300GHz Gyrotron FU CW Iの動作特性解析IV(30pXE プラズマ科学(電磁波源・ジャイロトロン),領域2(プラズマ基礎・プラズマ科学・核融合プラズマ・プラズマ宇宙物理))
• 26pYP-14 ポジトロニウムの超微細構造測定のためのGyrotron FU CW V(II)(プラズマ科学(ジャイロトロン),領域2,プラズマ基礎・プラズマ科学・核融合プラズマ・プラズマ宇宙物理)
• 26pYP-13 Gyrotron FU IIの動作特性(プラズマ科学(ジャイロトロン),領域2,プラズマ基礎・プラズマ科学・核融合プラズマ・プラズマ宇宙物理)
• 30pXE-14 ポジトロニウムの超微細構造測定のためのGyrotron FU CW V(30pXE プラズマ科学(電磁波源・ジャイロトロン),領域2(プラズマ基礎・プラズマ科学・核融合プラズマ・プラズマ宇宙物理))
• 30pXE-11 Gyrotron FU IIを光源とするサブテラヘルツESR測定(30pXE プラズマ科学(電磁波源・ジャイロトロン),領域2(プラズマ基礎・プラズマ科学・核融合プラズマ・プラズマ宇宙物理))
• 20aZH-3 周波数可変Gyrotron FU CW IVの開発(20aZH プラズマ科学(ジャイロトロン),領域2(プラズマ基礎・プラズマ科学・核融合プラズマ・プラズマ宇宙物理))
• 20aZH-2 DNP-NMRのためのGyrotron FU CW IIAの開発(20aZH プラズマ科学(ジャイロトロン),領域2(プラズマ基礎・プラズマ科学・核融合プラズマ・プラズマ宇宙物理))
• 20aZH-1 20T超伝導マグネットを用いたテラヘルツジャイロトロンの開発III(20aZH プラズマ科学(ジャイロトロン),領域2(プラズマ基礎・プラズマ科学・核融合プラズマ・プラズマ宇宙物理))
• 26aQE-8 20T超伝導マグネットを用いたテラヘルツ・ジャイロトロン(Gyrotron FU CWIII)の開発II(プラズマ科学(プラズマ応用1),領域2,プラズマ基礎・プラズマ科学・核融合プラズマ・プラズマ宇宙物理)
• 26aQE-9 DNP-NMRへの応用のためのGyrotron FU CW IVの開発(プラズマ科学(プラズマ応用1),領域2,プラズマ基礎・プラズマ科学・核融合プラズマ・プラズマ宇宙物理)
• 21pTB-3 395GHz CWジャイロトロン(Gyrotron FU CW IIA)の開発(プラズマ科学(プラズマ応用,ジャイロトロン1),領域2,プラズマ基礎・プラズマ科学・核談合プラズマ・プラズマ宇宙物理)
• 22aTB-2 20T超伝導マグネットを用いたテラヘルツ・ジャイロトロン(Gyrotron FU CWIII)の開発(プラズマ科学(ジャイロトロン2,後進被管),領域2,プラズマ基礎・プラズマ科学・核談合プラズマ・プラズマ宇宙物理)
• 15aQA-5 1 テスラ永久磁石を用いた高調波ジャイロ・ペニオトロン(プラズマ科学 : 電磁波発生・応用, 領域 2)
• 28aZL-2 永久磁石を用いた Large Orbital Gyrotron
• 25aXG-8 パルス強磁場を用いたテラヘルツ・ジャイロトロンの開発6(プラズマ科学(ジャイロトロン),領域2(プラズマ基礎・プラズマ科学・核融合プラズマ・プラズマ宇宙物理))
• 15aQA-3 パルス強磁場を用いたテラヘルツ・ジャイロトロンの開発 5(プラズマ科学 : 電磁波発生・応用, 領域 2)
• 動的核偏極による核磁気共鳴分光の感度向上のための周波数連続可変ジャイロトロンの開発(電子管と真空ナノエレクトロニクス及びその評価技術)
• 24aQB-8 600MHz DNP-NMR測定のための周波数連続可変ジャイロトロン開発と長時間安定発振の研究(24aQB プラズマ科学(ジャイロトロン・電磁波源),領域2(プラズマ基礎・プラズマ科学・核融合プラズマ・プラズマ宇宙物理))
• 24aQB-7 ポジトロニウムの超微細構造のためのGyrotron FU CW VIIIの開発(II)(24aQB プラズマ科学(ジャイロトロン・電磁波源),領域2(プラズマ基礎・プラズマ科学・核融合プラズマ・プラズマ宇宙物理))
• 30pXE-12 DNP-NMRのためのジャイロトロンFU CW IIAの開発II(30pXE プラズマ科学(電磁波源・ジャイロトロン),領域2(プラズマ基礎・プラズマ科学・核融合プラズマ・プラズマ宇宙物理))
• 300MHz及び600MHz DNP-NMR分光の光源Gyrotron FU CW 7の発振特性 (平成21年度 福井大学遠赤外領域開発研究センター 研究成果報告書) -- (高出力遠赤外光源--ジャイロトロンの開発)
• 18pQE-10 パルス磁場を用いたテラヘルツ・ジャイロトロンの開発10(プラズマ科学(高強度レーザー,ジャイロトロン),領域2,原子・分子,量子エレクトロニクス,放射線物理)
• 23aPS-122 サブミリ波磁気共鳴力顕微鏡の開発(23aPS 領域3ポスターセッション(磁性),領域3(磁性,磁気共鳴))
• 26aQA-5 パルス磁場を用いたテラヘルツ・ジャイロトロンの開発9(26aQA プラズマ科学(ジャイロトロン),領域2(プラズマ基礎・プラズマ科学・核融合プラズマ・プラズマ宇宙物理))
• 高周波ジャイロトロンGyrotron FU CWシリーズの開発(電子管と真空ナノエレクトロニクス及びその評価技術)
• 21pTB-6 テラヘルツ帯ジャイロトロン用伝送系の開発I(プラズマ科学(プラズマ応用,ジャイロトロン1),領域2,プラズマ基礎・プラズマ科学・核談合プラズマ・プラズマ宇宙物理)
• 24aQB-4 20T超伝導マグネットを用いたテラヘルツジャイロトロンの開発V(24aQB プラズマ科学(ジャイロトロン・電磁波源),領域2(プラズマ基礎・プラズマ科学・核融合プラズマ・プラズマ宇宙物理))
• ポジトロニウムの超微細構造測定のためのGyrotron FU CW V
• 18pQE-6 赤外線カメラによる300 GHzジャイロトロンFU CW Iの放射分布解析(プラズマ科学(高強度レーザー,ジャイロトロン),領域2,原子・分子,量子エレクトロニクス,放射線物理)
• 26aQA-2 300GHzジャイロトロンFU CW1の動作特性(26aQA プラズマ科学(ジャイロトロン),領域2(プラズマ基礎・プラズマ科学・核融合プラズマ・プラズマ宇宙物理))
• 24aQB-2 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(24aQB プラズマ科学(ジャイロトロン・電磁波源),領域2(プラズマ基礎・プラズマ科学・核融合プラズマ・プラズマ宇宙物理))
• 27pTE-5 ジャイロトロンを用いた動的核偏極法の実験技術開発(27pTE 磁気共鳴一般・実験技術開発・酸化物磁性,領域3(磁性,磁気共鳴))
• 4.1 周波数可変ジャイロトロン出力のモード変換と伝送(4.高周波ジャイロトロンを用いたプラズマ診断,高出力テラヘルツ帯ジャイロトロン開発と応用展開)
• 3.3 ジャイロトロンFU CWシリーズの開発(3.ジャイロトロンの高周波化の研究,高出力テラヘルツ帯ジャイロトロン開発と応用展開)
• 20aZH-5 300GHz CW Gyrotron FU CW Iの動作特性解析III(20aZH プラズマ科学(ジャイロトロン),領域2(プラズマ基礎・プラズマ科学・核融合プラズマ・プラズマ宇宙物理))
• 22aTB-3 ジャイロトロン(Gyrotron FU II)を光源とするプラズマ散乱計測(プラズマ科学(ジャイロトロン2,後進被管),領域2,プラズマ基礎・プラズマ科学・核談合プラズマ・プラズマ宇宙物理)
• 18pQE-9 プリンストン大学のNSTXトカマク装置におけるジャイロトロンを光源とする密度揺動測定II(プラズマ科学(高強度レーザー,ジャイロトロン),領域2,原子・分子,量子エレクトロニクス,放射線物理)
• 23aPS-119 ジャイロトロンを用いた動的核偏極法の実験技術開発II(23aPS 領域3ポスターセッション(磁性),領域3(磁性,磁気共鳴))
• 26aQA-1 プリンストン大学のトカマク装置におけるジャイロトロンを光源とする密度揺動測定(26aQA プラズマ科学(ジャイロトロン),領域2(プラズマ基礎・プラズマ科学・核融合プラズマ・プラズマ宇宙物理))
• 26aQA-10 ジャイロトロン出力を応用するための準光学システムの開発II(26aQA プラズマ科学(ジャイロトロン),領域2(プラズマ基礎・プラズマ科学・核融合プラズマ・プラズマ宇宙物理))
• 15aQA-2 400 keV 電子ビームを用いた高出力 LOG の開発 II(プラズマ科学 : 電磁波発生・応用, 領域 2)
• 25pPSA-66 高出力遠赤外光の超短パルス化によるESRエコー装置の開発II(25pPSA 領域3ポスターセッション,領域3(磁性,磁気共鳴))
• 24aQB-5 高周波ジャイロトロンのための周波数測定装置の開発(II)(24aQB プラズマ科学(ジャイロトロン・電磁波源),領域2(プラズマ基礎・プラズマ科学・核融合プラズマ・プラズマ宇宙物理))
• 30pWA-5 幾何光学近似による生体照射用サブミリ波アンテナの放射パターン
• 25pXG-1 高強度サブミリ波ビームの発生とプラズマ計測への応用V(プラズマ科学(ジャイロトロン・放電・レーザー),領域2(プラズマ基礎・プラズマ科学・核融合プラズマ・プラズマ宇宙物理))
• 25aXG-12 サブミリ波ジャイロトロン出力のガウスビームへの変換と導波管へのカップリング,(プラズマ科学(ジャイロトロン),領域2(プラズマ基礎・プラズマ科学・核融合プラズマ・プラズマ宇宙物理))
• 15aQA-7 高強度サブミリ波ビームの発生とプラズマ計測への応用 IV(プラズマ科学 : 電磁波発生・応用, 領域 2)
• 15aQA-6 ジャイロトロン出力の高クォリティビームへの変換(プラズマ科学 : 電磁波発生・応用, 領域 2)
• 300MHz及び600MHz DNP-NMR分光の光源Gyrotron FU CW 7の発振特性
• ポジトロニウムの超微細構造測定のためのGyrotron FU CW V
• 周波数連続可変ジャイロトロンの開発
• 400GHz帯高出力パルスジャイロトロンの開発

もっと見る 閉じる

スポンサーリンク