核融合プラズマの生成と性能維持には、MWクラスのミリ波帯の大電力電磁波を用いた電子サイクロトロン波による電子の共鳴加熱及び電流駆動が必須となる。電子サイクロトロンメーザーの原理を応用した発振管であるジャイロトロンで発生された大電力ミリ波は、伝送ロスを少なくするための構造を持った導波管等から構成される伝送系と準光学ミラーで構成された入射アンテナを経てプラズマ中に入射される。この際、入射されるミリ波の偏波(偏光)はプラズマと真空の境界領域においてプラズマ中を伝播する電磁波モードに高効率で結合するように最適化される必要がある。電磁波モードに高効率で結合する偏波はプラズマ境界領域における電磁波の磁場に対する伝播角度と磁場強度によって異なる。実験目的に応じて偏波を最適化するため、任意の偏波を生成するのが、導波管で構成された伝送系のコーナー部に設置された回転型の溝つき鏡であるコルゲート型偏波器である。本課題では、CHD装置の大電力ミリ波伝送系に設置するために新規作成されたコルゲート型偏波器が設計通りの性能を持つかを偏波計測を行なって確認する。

ジャイロトロン

コルゲート型偏波器。二枚一組で用いる

コルゲート型偏波器を取り付けた回転台。入射波の振動電場方向に対して偏波器の溝方向を変えることで反射波の偏波を制御する