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町田 昌彦; 酒井 滋樹*
Physical Review B, 70(14), p.144520_1 - 144520_6, 2004/10
被引用回数：33 パーセンタイル：77.86(Materials Science, Multidisciplinary)高温超伝導体は、その結晶構造が超伝導及び絶縁体(物質によっては半導体や金属)の積層構造からなっており、積層方向に対して弱くジョセフソン結合していることが知られている。また、最近、超伝導体に対するナノファブリケーション技術が発達してきたため、人工的にも積層型のジョセフソン接合が作られるようになっている。本論文では、この積層型ジョセフソン接合の超伝導位相のダイナミクスを記述する理論を構築し、基本方程式を導出した。また、この基本方程式から、超伝導位相の微小振動(プラズマモード)の分散関係を示し、超伝導プラズマモードがどのように励起されるかを示した後、縦プラズマを励起してモード変換により電磁波へと変換可能であること等を議論し、電磁波発振源としての可能性についても記している。
平田 洋介*; 満仲 義加*; 林 健一*; 伊藤 保之*; 坂本 慶司; 今井 剛
IEEE Transactions on Plasma Science, 31(1), p.142 - 145, 2003/02
被引用回数：11 パーセンタイル：34.26(Physics, Fluids & Plasmas)ジャイロトロン内蔵用準光学型モード変換器の計算に関する論文である。大電力ジャイロトロンでは、発振電力を、発振モードからガウス型電磁ビームに変換して、出力窓より放射させるが、しばしば電磁波放射器内で不要RFの発振が発生し、局所的な温度上昇が観測された。これを解決するため、モード変換器をテーパー型にして電磁波の蓄積を防ぐことが考えられる。本論文では、テーパー形状をしたモード変換機構を有する放射器の計算を、伝播定数の変化を取り入れたモード展開法を用いて行ったものである。
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。
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：59.15(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。
春日井 敦; 坂本 慶司; 前原 直; 恒岡 まさき; 永島 孝
JAERI-M 93-101, 30 Pages, 1993/05
120GHz,500kW,TE
ウィスパリングギャラリーモードジャンイロトロンの発振モードの測定を行った。波数計(k-スペクトロメータ)を用いることにより、ジャイロトロンの設計モードである、TEのウィスパリングギャラリーモードの発振が確認できた。またジャイロトロンは、軸方向磁場を調節することにより、TE
,TE
のモードで発振することがわかった。さらに、k-スペクトロメータを用いた測定の結果、主モードの他にいくつかの不要モードが観測された。これらのモードは、主モードがジャイロトロンのキャビティとk-スペクトロメータの間の伝送路で、モード変換した結果であると考えられる。
上原 和也; 根本 正博; 永島 孝
Nuclear Fusion, 29(5), p.753 - 760, 1989/05
被引用回数：2 パーセンタイル：12.91(Physics, Fluids & Plasmas)低域混成波電流駆動のパラメータが、モード変換と近接性及びパラメトリック不安定性の基本的な基準を用いて調べられている。実験的に得られる密度限界がW
/W
XとW
/W
Yの条件と適用することで解析されている。ただしここにWは低域混成波周波数、Wは電子プラズマ周波数、Wは電子サイクロトロン周波数およびX、Yは与えられた数値ファクターである。トカマクに於ける低域混成波電流駆動が可能なパラメーターは2つの領域即ちパラメトリック不安定性領域と近接性領域に分けられることが示されている。
星野 克道; 山本 巧; 船橋 昭昌; 鈴木 紀男; 的場 徹; 山内 俊彦; 松本 宏; 河上 知秀; 木村 晴行; 木島 滋; et al.
Journal of the Physical Society of Japan, 54(7), p.2503 - 2515, 1985/00
被引用回数：12 パーセンタイル：69.93(Physics, Multidisciplinary)JFT-2トカマクにおいて電子サイクロトロン加熱(ECH)および予備電離を28GHz200kWのジャイロトロンを用いて行なった。三種類のモードが異なったアンテナより入射された。すなわち、高磁場側からの異常波の入射,低磁場側からの正常波の入射および上部からのTE
モードの入射である。異常波の斜め入射が最大の中心加熱をもたらし、これは理論と一致する。入射される波の偏波および上ハイブリッド共鳴層におけるモード変換が加熱に寄与することが示された。
plasma with a minority H component in DIVA木村 晴行; 小田島 和男; 仙石 盛夫; 大麻 和美; 杉江 達夫; 高橋 興起; 永見 正幸; 山本 新; 山内 俊彦; 竹内 浩; et al.
Nuclear Fusion, 19(11), p.1499 - 1508, 1979/00
被引用回数：13DIVAに於いて不純物の影響が極めて少ないトカマクプラズマに対するICRF加熱の研究がなされた。周波数は25MHz(固定)であり、これはトロイダル磁場16.4KGに対する重水素の2倍のサイクロトロン周波数に相当する。トロイダル磁場B
と水素と重水素の密度比
をそれぞれ12≦B≦19KG,2≦≦40%の範囲で変化させた。最も有効なイオン加熱はB=18KG,=5~10%の場合に観測される。イオン温度は荷電交換中性粒子分析及び分光によって測定され、100kWのRFパワー印加によって200eVから300eVに増加した。結果は、モード変換理論と矛盾しない。
今井 剛; 永島 孝; 安積 正史
JAERI-M 6902, 39 Pages, 1977/02
JFT-2プラズマのローワー・ハイブリッド共鳴による高周波加熱の観点から、ローワー・ハイブリッド波の伝搬について、数値計算した結果について示した。まず最初に、流体モデルから出発して準静電波の分散式を導き、これらの波の伝搬について検討した。線形モード変換が起こり、イオンによって高周波エネルギーが吸収される転移点について詳しく調べ、その位置が、不純物の量や、磁場に平行方向の屈折率によって影響を受ける事がわかった。また、ランダウ減衰による電子加熱についても議論し、最後に、JFT-2に用いる多導波管型アンテナの特性について計算した結果を示した。
