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大場 正規; 宮部 昌文; 赤岡 克昭; 若井田 育夫
Japanese Journal of Applied Physics, 59(6), p.062001_1 - 062001_6, 2020/06
被引用回数：8 パーセンタイル：49.08(Physics, Applied)半導体式マイクロ波源及びマイクロ波伝送に同軸ケーブルを用いてマイクロ波共振器及び導波路の無いコンパクトなマイクロ波支援レーザーブレークダウン発光分光システムを開発した。いくつかの電極ヘッドを用い、マイクロ波を用いない場合の50倍の発光強度が得られた。また、増倍効果の限界もみられた。
加田 渉*; 三浦 健太*; 加藤 聖*; 猿谷 良太*; 久保田 篤志*; 佐藤 隆博; 江夏 昌志; 石井 保行; 神谷 富裕; 西川 宏之*; et al.
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 348, p.218 - 222, 2015/04
被引用回数：6 パーセンタイル：45.92(Instruments & Instrumentation)The Mach-Zehnder (MZ) optical structures were previously fabricated in a Poly-methyl-methacrylate (PMMA) thin film by Proton Beam Writing (PBW). The enhancement of optical transmittance in the structures is, however, required for industrial use. In this study, the MZ optical waveguides have been fabricated in a poly-dimethyl-siloxane (PDMS) thin film which has the higher optical permeability. The PDMS films were spin-coated on a silicon wafer (40 
20 0.5 mm
) with a thickness of approximately 30 
m. The MZ waveguides were drawn by a 750 keV proton microbeam of 1m in diameter having the penetration depth of 18 m with fluence of 40-100 nC/mm
. The beam writing was carried out combining an electric scanner and a mechanical sample-stage. The observation of the single-mode light propagation of 1.55 m fiber-laser in the MZ waveguides indicated that the optical transmittance have been successfully enhanced using PDMS.
菅沼 和明; 穴見 昌三*; 千代 悦司; 久保田 親*; 篠原 己拔*; 鶴岡 茂嗣*; 山口 誠哉*
Proceedings of 1st Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 29th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.275 - 277, 2004/08
現在、972MHzサーキュレーターの開発を行っている。現状は整合を取るためのポストを用いているが、ポスト付近で電界が集中し放電を起こしている。今回、汎用電磁場解析ソフトを使った計算値及び測定によって得た高周波特性を報告する。
菅沼 和明; 穴見 昌三*; 久保田 親*; 千代 悦司; 山口 誠哉*
Proceedings of 28th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.78 - 80, 2003/08
J-PARC,リニアック高周波立体回路システムの設計と調整について報告する。汎用電磁場解析ソフトを使い立体回路素子の設計を行い、測定値と良く一致する結果が得られた。立体回路システムの調整では、加速空洞からの要求である、2つの入力結合器における電場の振幅と位相の誤差を
1%,1
以内とするための調整方法について報告する。
高橋 幸司; Moeller, C. P.*; 坂本 慶司; 林 健一*; 今井 剛
Fusion Engineering and Design, 65(4), p.589 - 598, 2003/07
被引用回数：22 パーセンタイル：78.49(Nuclear Science & Technology)ECH/CDシステム用遠隔駆動型ランチャーは長さ4632mm,断面が47.545.7mm
の矩形導波管と導波管入口に位置する可動ミラーからなり、その原理検証のために大電力試験を行った。放射角度範囲0-10で低電力結果と一致するガウシアン形状のRFビーム放射を確認した。また、0.5MW-3.0sec, 0.2MW-10secという大電力長パルス放射にも成功した。ランチャー内で、実験中のアークや実験後のダメージは確認されず、遠隔駆動型ランチャーの大電力放射・伝送を実証するとともにその有効性を確証した。
高橋 幸司; Moeller, C. P.*; 春日井 敦; 南 龍太郎; 坂本 慶司; 今井 剛
Proceedings of 28th International Conference on Infrared and Millimeter Waves, p.385 - 386, 2003/00
矩形コルゲート導波管と導波管の入口側に設置する可動ミラーからなる170GHz遠隔駆動型ECランチャーのこれまでの実験結果から、導波管のコルゲート溝寸法(特に深さ)の不均一性が高次モードを励起し、それにより伝送性能の劣化が生じることが判明した。そこで、新たに製作した高精度(溝寸法交差0.02mm以下)のコルゲート溝を有する導波管とともに伝送実験を行い、伝送特性の偏波依存性や伝送効率などを再評価した。偏波が角度可変面に垂直な場合と平行な場合ともに放射角度範囲(-12
+12)で設計通りガウス状ビームが所定方向に放射されることを実証した。伝送効率は、偏波が角度可変面に平行な場合で97%程度、垂直な場合で95%程度であることも明らかとなり、計算結果(
=97%)と良い一致を示した。また、直線導波管から屈曲形状を有する導波管に変更した伝送実験も開始した。この場合、放射角度を5より大きくした場合に放射されるRFパワーの低下を観測した。原因としては、コルゲート形状が交差する屈曲部の管壁での高次モード励起が考えられる。
森山 伸一; 藤井 常幸; 木村 晴行; 新井 宏之*; 太田 完治*
Proceedings of the 18th IEEE/NPSS Symposium on Fusion Engineering (SOFE '99), p.399 - 402, 1999/00
次世代トカマクのイオンサイクロトロン加熱用アンテナに不可欠な全金属アンテナサポートとして、全く新しい改良型サポートの設計を行った。ITERではプラズマのディスラプション時に発生する電磁力に対してアンテナ導体及び同軸管中心導体を機械的に支持する強固なサポートが必要になる。これまでのアンテナではこの種のサポートにセラミックスが用いられてきたが、ITERでは中性子束がその高周波損失を増加させ、また熱伝導性能を劣化させるため使用不可能である。そこでリッジ導波管を発展させた全金属製のサポートを考案しその開発を進めてきた。新設計の第1のポイントは従来1方向からであった支持構造を2方向からとし、同軸管中心導体をねじる方向に働く電磁力に対する強度を大きく改善したことである。したがって従来の設計で中実であった支持柱を中空としても十分な強度が得られる。この中空支持柱はアンテナ冷却水や計測信号ケーブルの導入口などに極めて有用である。第2のポイントはすべての構成要素を円柱としたことで、製作が容易になったこととともに、角が減ったため耐高周波電圧性能が向上したことである。
X.D.Zheng*; 志甫 諒; 前原 直; 中村 英滋*; 渡辺 聡彦; 小荒井 徹*; 高山 健*; 木代 純逸*; 南 一男*; 小川 雅生*; et al.
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 407(1-3), p.198 - 202, 1998/00
被引用回数：1 パーセンタイル：22.13(Instruments & Instrumentation)ミリ波帯における自由電子レーザー(FEL)の研究を行っている。FELの発振効率を上げるためには、プレバンチングされた電子ビームは有効である。我々はコルゲート導波管による後進波発振器(BWO)を用いたプレバンチャーFELを提案している。本講演では、コルゲート導波管によるビームバンチングと発振特性に関するシミュレーション結果と1MeV、3kAのイングクショライナックLax-1を用いて実験結果について、詳細に報告する。
関 正美; 小原 建治郎; 前原 直; 池田 佳隆; 今井 剛; 永島 孝; Goniche, M.*; J.Brossaud*; C.Barral*; G.Berger-By*; et al.
JAERI-Research 96-025, 55 Pages, 1996/06
JAERI-Research-96-025.pdf:2.06MB
低域混成波電流駆動(LHCD)用アンテナの定常運転のためには、アンテナの高耐電力特性と低ガス放出特性が必要である。定常LHCDアンテナ開発のために、強制冷却通路を持つ分散強化銅製のテストモジュールを原研が製作し、フランス・ガダラッシュ研究所で準定常入射試験を行った。短いコンディション期間の後、テストモジュールは200MW/mまでもの高耐電力性を示した。また、450度ベーキング処理を行った後のガス放出率は、300度において~2x10
Pam
/smであった。ガス放出率は、モジュール温度に強く依存するが、一方高周波電力には依存しないことが分かった。また、高周波入射により低減される枯化特性も見られた。さらに、水冷却で温度制御しながら150MW/mの高周波を入射したところ、1800秒間にわたり一定の低ガス放出率(~10Pam/sm)を観測し、連続入射の可能性を示した。このテストモジュールの開発・大電力試験を通じて、定常LHCDアンテナ用導波管製作の目処を得た。
石田 真一; 長島 章; 佐藤 正泰; 伊世井 宣明; 的場 徹
Review of Scientific Instruments, 61(10), p.2834 - 2836, 1990/10
被引用回数：21 パーセンタイル：85.81(Instruments & Instrumentation)JT-60において、局所的な電子温度を測定するために、20チャンネルのグレーティング・ポリクロメータを製作した。85-100GHzの周波数範囲の電子サイクロトロン放射光の異常モード2次高調波を測定するミリ波帯分光器として、クロス・ツエルニターナ型を採用し、迷光の低減を計った。広い範囲のトロイダル磁場(Bt=2.0-4.8T)に対応できるように、両面回折格子を用いている。回折格子角度は、Bt値に応じて、ショット間に自動的に制御されている。回折光は、20チャンネルのInSbホット電子ボロメータで検出し、それらの素子は、長期連続運転ができる冷凍機で、4.3Kに冷却している。分光器の分解能は、
/
~130に達し、これは、中心での空間分解能~2.3cmに相当する。38mに及ぶミリ波伝送には、オーバサイズSバンド導波管を用いて、本測定システムの総合透過率として、~0.01を得ている。
廣木 成治; 池田 佳隆; 阿部 哲也; 村上 義夫
真空, 30(1), p.14 - 21, 1987/01
オージェ電子分光装置を用いて、モリブデン(Mo)、炭化チタン(TiC)、窒化チタン(TiN)、銅(Copper)等の2次電子放出率を、1次電子エネルギーが1.5keV以下の範囲で測定した。2次電子放出率は、材料の表面組成と密接な関係があり、各種表面処理(ベーキング、アルゴンイオンエッチング等)により大きく変化することがわかった。そして、大型核融合装置の真空容器内表面清浄化処理の効果を簡便に評価するため、2次電子放出率の変化を監視する方法を検討した。これらの結果に基づき、JT-60高周波加熱用導波管内壁の2次電子放出率の低減化対策を検討した。
廣木 成治; 阿部 哲也; 竹森 信*; 池田 佳隆; 村上 義夫
JAERI-M 85-123, 23 Pages, 1985/08
オージュ電子分光装置を用いて、SUS304、モリブデン、銅、黒鉛、炭化チタンの2次電子放射率を、1次電子エネルギー0~1.5KeVの範囲で測定した。2次電子放出率は、材料の表面組成と密接な関係があり、各種表面処理(ベーキング、アルゴンイオンエッチング、メタングロー放電等)により大きく変化することがわかった。これらの結果に基づき、JT-60高周波加熱用導波管内壁の2次電子放出率の低減化対策を検討した。
伊藤 公孝; 伊藤 早苗*; 福山 淳*
Fusion Technology, 7, p.301 - 310, 1985/00
トカマクにICRF波を励起する方法として導波管結合器を用いる場合を考察した。波動方程式を解く事により波の透過率,反射率,結合インピーダンスを求めた。ループ型アンテナによる場合と比較し、プラズマパラメータに依存する最適な設計パラメータを選ぶことによって、同程度の透過率が得られることが示された。数値解析だけでなく、解析的漸近形を求め、大型化の場合のスケーリングについても考察した。開口端での電界が強くなる事も示された。
加田 渉*; 三浦 健太*; 猿谷 良太*; 加藤 聖*; 久保田 篤志*; 佐藤 隆博; 江夏 昌志; 石井 保行; 神谷 富裕; 西川 宏之*; et al.
no journal, ,
An optical switch with a Mach-Zehnder (MZ) structure was previously fabricated in a Poly-methyl-methacrylate (PMMA) thin film by proton beam writing (PBW). The extinction ratio of the switch, however, needs to be enhanced by higher optical permeability for industrial use. In this study, the MZ optical waveguides have been fabricated in poly-dimethyl-siloxane (PDMS) thin films, which have higher optical permeability than PMMA. A PDMS film of a thickness of approximately 30 m was spin-coated on a silicon wafer (40 20 0.5 mm). The MZ waveguides of 8 m in width and total length of 30 mm were drawn in the film by a 750 keV proton microbeam of 1m in diameter having the penetration depth of 18 m with fluence of 40-100 nC/mm. The drawing of the total length was carried out combining an electric scanner and a mechanical sample-stage. A clear spot of 1.55 m single-mode light was observed propagated through the MZ waveguides, which indicated that the enhanced optical transmittance by the use of PDMS leads to their waveguides with higher extinction ratio.
狩野 圭佑*; 猿谷 良太*; 川端 駿介*; 新木 潤*; 野口 克也*; 加田 渉*; 三浦 健太*; 加藤 聖*; 佐藤 隆博; 江夏 昌志; et al.
no journal, ,
Proton beam writing (PBW) has been applied to fabricate Mach-Zehnder (MZ) optical waveguides which is expected to be an optical switch with small power consumption, because only one processing of PBW enables us to fabricate such waveguides even inside of plastic materials. Such waveguides were fabricated in thin poly-methyl-methacrylate (PMMA) films by PBW. However, they had low transmittance. In order to fabricate MZ optical waveguides with higher transmittance, PBW was applied to poly-dimethyl-siloxane (PDMS) with higher transparency than PMMA. Thirty-micrometer thick PDMS films formed on silicon wafers were irradiated at different beam fluences using a 750-keV proton microbeam which reaches the half depth of the entire film thickness. The single mode propagation of the fabricated optical waveguide was checked by the 1.55-m light. The observation results showed that the single-mode propagation was detected only for the waveguide fabricated with the fluence of 100 nC/mm and that the propagated light intensity was higher than that of PMMA. The waveguide structure has been successfully fabricated in thin PDMS films by PBW.
堀江 直之*; 佐井 拓真*; 大森 航平*; 三枝 幹雄*; 小林 貴之; 森山 伸一; 安良田 寛*; 宇野 毅*
no journal, ,
JT-60SAの電子サイクロトロン加熱電流駆動装置に用いる偏波器の開発を行っている。偏波器は周波数依存性のあるミリ波コンポーネントであるため、110GHz及び138GHzの両周波数での実験運転を想定している同装置では、広帯域化が開発のポイントである。また、導波管当たり1MWのパワーを100秒間伝送することを想定しているため、ミリ波の損失を抑え、発熱を効果的に冷却する機構も重要である。本開発研究では、既に良好なミリ波性能を計算と低電力試験で確認しているプロトタイプについて、熱応力解析を行うために計算コードを開発・計算するとともに、JT-60SAジャイロトロンを用いた1MW級の大電力試験を行って、発熱を評価した。
