多周波数ガウスビーム出力ジャイロトロン用モード変換器の改良とその実証

多频高斯光束输出陀螺仪模式转换器的改进与演示

• 批准号: 22K04239
• 负责人: 立松 芳典
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: University of Fukui
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04239/
• 关键词: ジャイロトロン; モード変換器; ガウスビーム; 放射パターン計測; 結合係数; 多周波数

多周波数ガウスビーム発振ジャイロトロン G-VIIのモード変換器の特性を調べた。方法は、G-VIIから放射されたガウスビームを塩化ビニル板に照射し、その温度上昇を赤外線カメラで観測することで、多くのモードから変換されたビームの形状および放射位置を調べた。２次高調波モードについてはすでに調べていたので、今回は基本波モードについて調べた。ジャイロトロンの発振モード（TEmnモード）のmとモードから決まる定数χmnの比m/χmnの値の順に、窓からのビームの放射方向が並ぶことが理論的に予想されている。塩化ビニル板の位置を固定して発振モードによる温度上昇位置の違いを観測したところ、結果はほぼ理論通りにビーム方向が並んだ。ほとんどの発振モードに対して、放射ビームの形状はガウスビームに近かったが、TE13モードとTE14モード発振時は、２つのピークをもった。このピークが２つになる原因を解明した。観測された周波数は１つのみであったので、複数のモードが発振しているわけではない。m/χmnの値の順にビームの放射方向を並べるとTE13、TE14モード発振時の２つのピークの間にTE02、TE03モードのビームが出ていた。そこで２つのピークのうち中心から遠い側を-m/χmnに対してプロットすると、１つの線上にデータが載った。このことから、中心から遠い側のピークは共振器内で他のモードとは逆回転するモードが発振した結果ではないかという仮説を立てた。この仮説が正しければ、共振器に入射する電子ビーム半径を変えるとそれぞれの回転モードと電子の結合度が変化するため、２つのピークの強度が結合度に従って変化するはずである。このことを実験で確かめた。その結果、２つのピーク強度の振る舞いは結合度の変化を再現した。このことから仮説が正しいことを実証できた。この成果を国際学会およびプラズマ・核融合学会年会で報告した。

Multi-frequency wavenumber ガウスビ ム ム oscillation ジャ ロトロ ロトロ <s:1> G-VII モ ド ド ド converter <e:1> characteristics を modulation べた. Methods は, G - VII か ら radiation さ れ た ガ ウ ス ビ ー ム を salt chemical ビ ニ ル board し に exposure, そ の temperature rise を red outside カ メ ラ で す 観 test る こ と で, multiple く の モ ー ド か ら variations in さ れ た ビ ー ム の shape お よ び radiation place を べ た. Two high-profile wave モ ー ド に つ い て は す で に adjustable べ て い た の で, now back to the basic wave は モ ー ド に つ い て adjustable べ た. Vibration ジ ャ イ ロ ト ロ ン の 発 モ ー ド (TEmn モ ー ド) の m と モ ー ド か ら definitely ま る destiny χ mn の than on m / χ mn の numerical に の, 窓 か ら の ビ ー ム が の radiation direction and ぶ こ と に が theory to think さ れ て い る. Salt chemical ビ ニ ル plate fixed position の を し て 発 vibration モ ー ド に よ る temperature rising position の violations い を 観 measuring し た と こ ろ, results は ほ ぼ theory り に ビ ー が ム direction and ん だ. Vibration ほ と ん ど の 発 モ ー ド に し seaborne て, radiation ビ ー ム の shape は ガ ウ ス ビ ー ム に nearly か っ た が, TE13 モ ー ド と TE14 モ ー ド 発 vibration は, 2 つ の ピ ー ク を も っ た. Youdaoplaceholder2 ピ ピ が が が2 になる になる cause を explanation た た 観 measuring さ れ た cycle for 1 つ は の み で あ っ た の で, plural の モ ー ド が 発 vibration し て い る わ け で は な い. M / χ on mn の numerical の shun に ビ ー ム を の radiation direction and べ る と TE13, TE14 モ ー ド 発 vibration の 2 つ の ピ ー ク の between に TE02, TE03 モ ー ド の ビ ー ム が out て い た. そ こ で 2 つ の ピ ー ク の う ち center か ら far lateral い を - m / χ mn に し seaborne て プ ロ ッ ト す る と, 1 つ の online に デ ー タ が load っ た. こ の こ と か ら, center か ら far lateral い の ピ ー ク は resonator inside his で の モ ー ド と は inverse planning back す る モ ー ド が 発 vibration し た results で は な い か と い う 仮 said を て た. こ の 仮 said が is し け れ ば, resonator に incident す る electronic ビ ー ム radius を - え る と そ れ ぞ れ の back planning モ ー ド と electronic の が spent - turn す る た め, 2 つ の ピ ー ク の strength が に spent 従 っ て variations change す る は ず で あ る. Youdaoplaceholder0 とを empirical で confirm めた めた. The result of そ そ, 2 そ ピ, <s:1>, <s:1>, <s:1>, <s:1>, <s:1>, る, る, <s:1>, <s:1>, and the degree of combination <e:1> change を are reproduced in た た. <s:1> <s:1> と ら仮 ら仮 says が positive <s:1> とを とを practical evidence で た た た. Youdaoplaceholder0 を international society およびプラズ およびプラズ · Annual Meeting report of the Nuclear Fusion Society で た.

项目成果

多周波数ガウスビーム出力ジャイロトロンFU CW GⅦにおける2ビーム放射の原因の研究

多频高斯光束输出回旋管FU CW GⅦ两光束辐射原因研究

• 发表时间: 2022
• 作者: 寺迫智昭;山本哲也;立松芳典，中川和輝，伊藤慎悟，越戸義貴，福成雅史，山口裕資;越戸義貴，立松芳典，南方一輝，瀬木賢汰，福成雅史，山口裕資
• 通讯作者: 越戸義貴，立松芳典，南方一輝，瀬木賢汰，福成雅史，山口裕資

多周波数ガウスビーム出力ジャイロトロンFU CW GVIIにおけるモード変換器の考察

多频高斯光束输出陀螺仪FU CW GVII中模式转换器的考虑

• 发表时间: 2022
• 作者: 寺迫智昭;山本哲也;立松芳典，中川和輝，伊藤慎悟，越戸義貴，福成雅史，山口裕資
• 通讯作者: 立松芳典，中川和輝，伊藤慎悟，越戸義貴，福成雅史，山口裕資