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春日井 敦; 坂本 慶司; 恒岡 まさき; 假家 強*; 今井 剛; Braz, O.*; Thumm, M.*; J.R.Brandon*; R.S.Sussman*; A.Beale*; et al.
Review of Scientific Instruments, 69(5), p.2160 - 2165, 1998/05
被引用回数：68 パーセンタイル：95.23(Instruments & Instrumentation)ITER工学R&Dのもとにドイツのカールスルーエ中央物理研究所と共同で、化学気相成長法による大口径ダイヤモンドディスクの大電力高周波実験を、原研のジャイロトロン試験装置を用いて行った。ダイヤモンドは低い高周波損失係数(0.5~2
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)、非常に高い熱伝導率(常温において銅の約5倍)を持つので、水による周辺冷却が可能であり、ジャイロトロンなどの大電力高周波窓として最適である。実験では170GHz、110kW、10秒の高周波を、周辺と水冷却した直径96mm、厚さ2.23mmのダイヤモンド窓に入射し、中心部の温度上昇が約40Kで安定することが確認でき、計算結果とよい一致を示した。この結果からダイヤモンド窓はITER用で用いる1MWの大電力高周波窓として有望であることが確かめられた。
春日井 敦; 高橋 幸司; 坂本 慶司; 恒岡 まさき; 假家 強*; 今井 剛
Conf. Digest; 20th Int. Conf. on Infrared and Millimeter Waves, 0, p.18 - 19, 1995/00
ジャイロトロンとECHシステムの窓の開発は重要である。とくに、サファイアについては従来からジャイロトロンに使われているものであるから、その限界を見極めておく必要がある。そのためにも、低電力や高出力での実験をおこない、常温から高温におけるサファイアの誘電率やtan
を評価した。高出力試験では、270kWで2.3秒までの試験を行ったが、サーマルランナウェイは起きず、窓も壊れなかった。そこで計算との比較を行った。その結果、300~600Kの温度領域では、tanが温度の1.2~1.6乗で実験と一致することが判った。また、サファイアを用いたジャイロトロン用出力窓を設計するときは、高周波の反射の影響に関し、細心の注意が要求されることを明らかにした。
