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坂本 慶司; 春日井 敦; 恒岡 まさき; 高橋 幸司; 池田 幸治; 今井 剛; 假家 強*; 林 健一*; 満仲 義加*; 平田 洋介*; et al.
22nd International Conference on Infrared and Millimeter Waves Conference Digest, p.106 - 107, 1997/00
原研におけるITER用170GHzジャイロトロンの開発の現状を報告する。このジャイロトロンは、ITER/EDAのR&D項目として開発を行っているもので、発振モードは1MW出力に対応したTE31,8体積モードを採用し、出力窓として耐熱衝撃に優れたチッ化珪素を採用している。これまでの実験で、0.4ミリの短パルス実験で出力750kW(効率22%)を得た後、エネルギー回収実験を行い500kW/36%/50ミリ秒また、470kW/40%/50ミリ秒を得た。さらに長パルス化運転を行い、出力175kWながら電源要領の限界である10秒出力を達成した。出力エネルギーとして、170GHzでは世界最高の1.75MJを得た。最大出力はウインドウの高周波損失による温度上昇で制限されており、今後1MW、長パルス運転を行うためにより低損失のウインドウ材料を用いて開発を行う予定である。
満仲 義加*; 平田 洋介*; 林 健一*; 伊藤 保之*; 坂本 慶司; 春日井 敦; 高橋 幸司; 今井 剛
22nd International Conference on Infrared and Millimeter Waves Conference Digest, p.19 - 20, 1997/00
1MWジャイロトロンの出力窓熱負荷を低減するため、出力ミリ波を管内で分割し、複数の出力窓を通して出力後、管外で一つに合成してコルゲート導波管に結合させるジャイロトロン出力波分離/結合器を試作しその低電力試験を行った。初期モードは110GHzのTE22,6モードで、これをモード発生器で生成した後、導波管型モード変換器に入射し、位相補正ミラー系に入射し、これにより電磁ビームを出力窓位置で2分割する。その後、再び位相補正ミラーを用い、2つのビームを1つに結合させ、コルゲート導波管に入射させる。出力窓相当位置及びコルゲート導波管結合位置でのミリ波電力分布をx-yスキャナを用いて測定したところ、計算と良く一致することを確認した。
Braz, O.*; Thumm, M.*; 春日井 敦; 坂本 慶司; 高橋 幸司; 恒岡 まさき; 今井 剛
22nd International Conference on Infrared and Millimeter Waves Conference Digest, p.144 - 145, 1997/00
原研ではITER協力のもとにドイツのカールスルーエ研究所と共同で、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の大電力高周波を用い、直径96mm、厚さ2.23mmのダイヤモンドディスクの中心部の誘電損失係数が1.310、熱伝導率が約1800W/mKであると評価できた。この結果からダイヤモンドディスクは大電力高周波窓として有望であることが確かめられた。