大電力ミリ波帯広帯域偏波器の開発研究

Research and development of wide band polarizer for high power millimeter waves

佐井 拓真*; 松原 史明*; 滝井 啓太*; 小山 岳*; 三枝 幹雄*; 小林 貴之; 森山 伸一

Sai, Takuma*; Matsubara, Fumiaki*; Takii, Keita*; Oyama, Gaku*; Saigusa, Mikio*; Kobayashi, Takayuki; Moriyama, Shinichi

核融合プラズマの加熱電流駆動方式の一つである電子サイクロトロン電流駆動方式において、電流駆動効率を最大にするためには、入射電磁波を磁力線に対して最適な角度でかつ、特定の楕円偏波で入射する必要がある。最適な楕円偏波を発生させるには、2個の反射型回折格子(TwisterとCircular Polarizer)を用いた偏波器が必要である。従来は単一の周波数に対応した偏波器が用いられていたが、近年、2周波数ジャイロトロン(110,138GHz)の開発に伴い、広帯域で利用可能な偏波器が必要となった。まず数値計算で最適設計を行った後、TwisterとCircular Polarizerのモックアップを設計・製作し、低電力試験で偏波特性を求め、この2枚を組み合わせて生成される偏波をポアンカレ球上にプロットし、全ての偏波が生成可能であることを確認した。また大電力試験をジャイロトロンの発振周波数110GHz、出力約0.24MW、発振幅3sまで行い、偏波器のジュール損失の回転角依存性が理論と矛盾しないことを確認することができた。

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