大型核融合試験施設におけるメガワットミリ波ジャイロトロン発振器周辺の電磁環境調査

田中 将裕
吉村 泰夫
伊藤 哲
王 建青
平山 裕
宇田 達彦
藤原 修

誌名
電子情報通信学会論文誌 B      No.8    pp.629-636
発行日: 2022/08/01
早期公開日: 2022/03/30
Online ISSN: 1881-0209
DOI: 10.14923/transcomj.2021PEP0007
論文種別: 特集論文 (高機能・多様化するシステムのEMC課題と対策技術論文特集)
専門分野: 
キーワード: 
大型核融合試験施設,  プラズマ加熱装置,  ミリ波ジャイロトロン発振器,  電磁環境,  安全管理,  

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あらまし: 
将来のエネルギー源として開発が進められている磁場閉じ込め方式の核融合研究では,高温プラズマの生成や制御,プラズマ加熱及び計測のために大電力高周波発振機器が利用されている.本論文では,核融合科学研究所の大型ヘリカル装置で使用されているメガワットミリ波ジャイロトロン発振器(周波数: 77 GHz,最大出力: 1~1.5 MW/2秒)を対象とし,作業従事者の安全管理を目的に,ホーンアンテナを用いて機器周辺での電磁環境を定点調査した.その結果,77 GHz発振器からおよそ30 m離れた場所で観測された漏洩電界の周波数は,77 GHzが最も強く,そこから数GHz離れた両側の周波数領域にも微弱なスプリアススペクトルが確認された.また,同じ場所で,数十秒から数百秒の発振運転に伴う漏洩電界(最大実効値: 数V/m)が観測された.電界の漏洩箇所は,ジャイロトロン発振器を構成する接地電位の電子ビームコレクターと,その他の部位とを電気的に絶縁するために具備された窒化ケイ素製絶縁部と推定された.本研究により,大型核融合試験施設におけるメガワットジャイロトロン発振器周辺のミリ波帯での漏洩電界の実態を初めて明らかにした.