THzビームの金属クラッド誘電樹脂ファイバを用いた伝送実証試験

石山 新太郎; 正宗 賢*; 出原 敏孝*

日本機械学会論文集(インターネット), 82(833), p.15-00449_1 - 15-00449_14, 2016/01

https://doi.org/10.1299/transjsme.15-00449

BNCT/THzハイブリッド装置による量子ビーム融合化先進治療を実現するため、THz波の体内伝送技術開発を目的にPEEKとPMMAの2種類の円形樹脂ファイバー(3mm)を用いた金属テーパ導波管/ファイバー伝送系による0.1-0.2THz伝送実験をジャイロトロンを使用して行い、この伝送系の伝送特性評価から下記結論を得た。(1)0.1-0.2THz周波数帯域におけるPEEK及びPMMA樹脂ファイバーの伝送損失係数は150-850(dB/m)の高い値を示すとともに顕著な周波数依存性を示した。(2)また、この損失係数は誘電率の高いファイバほど小さな値を示した。(3)伝送損失解析モデルにより得られた0.1-0.2THz周波数帯域での誘電率は素材特性によらずほぼ一定値(=1.7)を示した。(4)これに対して、0.1-0.2THz周波数帯域での誘電正接tanは顕著な周波数依存性を示し、0.001-0.03まで大きく変化した。(5)上記(1)の損失係数の周波数依存性は主にtanの周波数依存性に起因していることが明らかとなった。(6)本伝送系により直径長さが2.3-3mm60mmまで樹脂ファイバーにより10%以上のパワーの伝送が可能である。