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報告書

120GHz、500kW-0.1秒、モード変換器内蔵型ジャイロトロンの開発

春日井 敦; 恒岡 まさき; 坂本 慶司; 前原 直; 今井 剛; 永島 孝; 假家 強*; 岡崎 行男*; 岡本 正*; 林 健一*; et al.

JAERI-Research 95-041, 18 Pages, 1995/06

JAERI-Research-95-041.pdf:0.92MB

準光学モード変換器を内蔵した高出力ジャイロトロンを開発した。発振モードであるTE12,2ウィスパリングギャラリーモードは、ガウシアンビームに変換され出力される。120GHzにおいて460kW-0.1秒の出力を得た。さらに長パルスのオペレーションにおいて、250kWの出力で0.215秒のパルス幅を得た。0.1秒以上の実験において、出力窓におけるRFブレークダウンやジャイロトロン内部での異常放電は観測されなかった。すなわち、目標である出力1MW、連続動作のジャイロトロンの開発の方向として、モード変換器内蔵型が非常に有効であることが示された。

論文

High-power and long-pulse gyrotron development in JAERI

春日井 敦; 坂本 慶司; 恒岡 まさき; 前原 直; 永島 孝; 今井 剛; 假家 強*; 岡崎 行男*; 白井 信行*; 岡本 正*; et al.

Fusion Engineering and Design, 26, p.281 - 286, 1995/00

 被引用回数:7 パーセンタイル:59.2(Nuclear Science & Technology)

大型トカマクの核融合実験装置では、ECHとして周波数100GHz帯、全体で20MW程度の高周波電力が必要となり、1本あたり1MW以上、高効率、連続動作可能な発振器が不可欠である。このため原研ではミリ波帯のジャイロトロンの開発を進めている。すでに120GHz、460kW-0.1秒のジャイロトロンの開発に成功しているが、今回世界のトップレベルである110GHz、出力500kW級、1秒以上の発振が可能なモード変換器内蔵型ジャイロトロンを開発した。実験では2msecの短パルスで550kWの最大出力が得られ、長パルス動作では1.3秒-410kWを達成した。ほぼ設計通りの動作を確認し、今後の更なる長パルス、高効率化に対する知見が得られた。

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