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 wave

佐井 拓真*; 松原 史明*; 石田 義貴*; 三枝 幹雄*; 小林 貴之; 森山 伸一

Sai, Takuma*; Matsubara, Fumiaki*; Ishida, Yoshitaka*; Saigusa, Mikio*; Kobayashi, Takayuki; Moriyama, Shinichi

2周波数ジャイロトロン(110,138GHz)の開発に伴い、広帯域で使用可能なJT-60SA電子サイクロトロン波帯加熱電流駆動装置用の偏波器の開発を行った。広帯域マイターベンド型偏波器はTwisterとCircular Polarizerで構成されており、低電力用モックアップ偏波器を用いて、2周波数において任意の偏波が調整可能であることを低電力試験及び計算により確認した。次に110GHz, 0.25MW, 3sでの大電力試験を行い、偏波器とマイターベンド部分での耐電力特性とジュール損失の回転角依存性の評価を行った。また、大電力試験用Twisterの低電力試験を行い、楕円長軸の回転角τが任意に調整可能であることを確認すると同時に、偏波器の小型化・低コスト化を目指して、構造設計の見直して、及びその構造での熱応力解析を行った。その結果、大電力偏波器の小型軽量化に一定の目途がついた。

A wideband polarizer were developed for an electron cyclotron current driving system in JT-60SA. The wideband polarizer consists of a twister and a circular polarizers. The polarization properties of the twister was confirmed in cold tests. A high power test of the twister was carried out at an input power of 0.25 MW, 3 s at a frequency of 110 GHz. A new polarizer was designed for next high power tests. The circular polarizer of the different groove period was simulated by numerical simulations using a FDTD method.