E37324.35m

最先端科学プロジェクトのキーコンポーネント東芝マイクロ波管

Microwave tubes have long been used for broadcasting,data communication, various radar systems,medical accelerators and industrial applications.Recently,the applications of microwave tubes havebeen expanding into the advanced scientific fields such as large scale accelerators,nuclear fusionfacilities.Microwave tubes are now becoming widelyused as key components in these applications.SinceToshiba was the first to manufacture electron tubesin Japan in 1915,we have been researching,designingand manufacturing a large variety of electron tubes,including microwave tubes.In addition to the designand manufacturing technologies,our technologicalcapacity has grown from the joint research we haveconducted with universities and research instituteinside and outside Japan.The significant technological know-how we gainedhas been used advantageously in the developmentand manufacture of Toshiba microwave tubes.Toshiba acquired ISO9001 in 1993 and ISO14001 in1996 as an electron tube factory.We use strict quality control systems throughout theentire process,from design to proto-type production,and in our final quality inspection before shipment aswell as in the manufacturing process.This is how our products have earned a reputationfor reliability.

マイクロ波管は、従来から放送・通信・各種レーダー装置・医療用線型加速器、及び工業用加熱装置などで幅広く

活用されて来ました。それらに加え近年では大型加速器・核融合装置などの最先端科学分野へ新しく応用範囲が広

がり、それらの装置のキーコンポーネントとして幅広く利用されています。

東芝は、1915年にわが国初の電子管を開発以来、マイクロ波管を始め各種電子管を数多く

開発・製造して来ました。この経験で培われた設計・製造技術に加え、総合電気メーカー

東芝が持つ広範囲な技術力と、国内外の大学・研究機関との共同研究で得られた技術力が

東芝マイクロ波管の開発・製造に活かされています。

東芝は、部品から製造まで一貫生産する世界でも類のない電子管専門工場として1993年

には ISO9001そして、1996年には ISO14001を取得し、幾重にも渡る厳重な品質体制の

もと、製品の高信頼性を確保しています。

東芝マイクロ波菅ラインナップ表TOSHIBA microwave tubes

100MW

10MW

1MW

100kW

10kW

1kW

100W

10W0.1 1 10 100 1000

出力電力Output Power

周波数(GHz)Frequency(GHz)

ＣＷクライストロンＣＷ Klystrons

パルスクライストロンPulsed Klystrons

ジャイロトロンGyrotrons

32

Toshiba Electron Tubes & Devices Co.,Ltd. celebrates 100 years inbusiness in 2015.Our products, such as Japan’s first commercially available X-ray tubein 1915, X-ray image intensifiers, flat-panel detectors, and electrontubes, have served as components in a wide range of equipment.Building on the reliability and business performance achieved so far, we will continue to pursue stable and continuous growth for the next100 years.

・登録番号 ： 第00044号（製作年 1994年）・名　　称 ： エネルギー回収型大電力ジャイロトロン

重要科学技術史資料(未来技術遺産)に登録東芝電子管デバイスのマイクロ波管が

Essential Historical Materials for Science and Technology

-独自の技術による高効率核融合炉用電子管-

所有者：日本原子力研究開発機構製作者：日本原子力研究開発機構、 株式会社東芝

Register No : 00044 (production in 1994)High Power Gyrotron with energy recovery system-Electron Tubes for a High Performance Fusion Reactor-

OwnerManufacture

: Japan Atomic Energy Agency: Japan Atomic Energy Agency, Toshiba Corporation

Register No : 00143 (production in 2002)508.6MHz, 1.2MW CW KLYSTRON (E3732,T62)-World’s Most Stable and Highest-Power Continuous Wave Klystron-

OwnerManufacture

: High Energy Accelerator Reserch Organization (KEK): KEK, Toshiba Electron Tubes & Devices Co., Ltd

*重要科学技術史資料(未来技術遺産)は、科学技術の発展上の重要な成果として、次世代に継承する上で重要な意義をもつ場合などに、 国立科学博物館より登録を受けるものです。Essential Historical Materials and Technology is selected and registered as very important Japanese specimens by CHJIT from the history of scienceand technology in Japan.(CHJIT : Center of the History of Japanese Industrial Technology)

・登録番号 ： 第00143号（製作年 2002年）・名　　称 ： 508.6MHz, 1.2MW 連続波クライストロン　　　　　 （E3732,T62）

-世界一安定で高出力の連続波クライストロン-

所有者：高エネルギー加速器研究機構製作者：高エネルギー加速器研究機構、 東芝電子管デバイス株式会社

Register No : 00144 (production in 1964)Travelling Wave Tube for broadcasting (1W50/M4803)-The Electron Tube that Brought Television Transmission to Japan-

OwnerManufacture

: Toshiba Electron Tubes & Devices Co., Ltd: Toshiba Corporation - Toshiba Electron Tubes & Devices Co., Ltd

・登録番号 ： 第00144号（製作年 1964年）・名　　称 ： 放送用進行波管（1W50/M4803)

-日本中にテレビ電波を届けた電子管-

所有者：東芝電子管デバイス株式会社製作者：株式会社東芝-東芝電子管デバイス株式会社

1W50/M4803900mm

4 5

irst Klystronproduction startF

Toshiba is one of the leading manufacturing company in the world with a wide frequency range.Through joint development with the national laboratories,we have been developing andintroducing the world's most powerful klystrons; frequencies of 508MHz/1.2MW in continuouswave,2.8GHz/100MW in pulsed tubes,5.7GHz/50MW in pulsed tubes and 11.4GHz/50MW inpulsed tubes.Furthermore,Toshiba developed PPM(Periodic Permanent Magnet)klystrons andMBK(Multi Beam Klystron)which took in the latest technologies.

Electrons emitted from the cathode are accelerated bythe electric field between the cathode and anode,andenter the cavity.At this time,depending upon phase ofmicrowave field inputted from a drive circuit,someelectrons are accelerated and some are deaccelerated(velocity modulation).While running the interactionsection with uniform electric field,the faster electrons arereached the slower ones and bunched (density modulation).The electron bunch is gradually emphasized by the self-induced microwave field in middle cavities locatedat appropriate positions.Finally the electron bunch entersinto the output cavity and excites large microwave fieldto it.The amplified microwave is outputted through theoutput window.

■放射光システム

■食品/医療用具滅菌システム ■医療ライナックシステム

■雨量レーダーシステム

■排ガス処理システム flue-gas treatment system

東芝は、幅広い周波数帯域のクライストロンを供給できる世界屈指のメーカーです。研究機関との共同開

発により、508MHz/1.2MW連続波管や2.8GHz/100MWパルス管、5.7GHz/50MWパルス管、そして

11.4GHz/50MWパルス管等、様々な周波数で世界最大級のクライストロンを製品化しています。更に

PPM(周期永久磁石)型クライストロン及びマルチビーム型クライストロン等最新技術を取り入れた開発

を積極的に進めています。

カソードから放出された電子はアノードにより加速され、クライス

トロン空胴部に入りコレクタに達します。この時電子は、入力空

胴部に導入されたマイクロ波により正の位相の時は加速され、

負の位相の時は減速されます。（これを速度変調と言います）。

その後、一様電界中を走行する間に加速された電子と減速さ

れた電子に粗密（密度変調）が生じ、次第に集群されます。

更に、集群された電子ビームは、中間空胴部を通過する度に

相互作用により空胴に高周波電界を発生し、電子ビームはそ

の電界により再度速度変調を受けます。そして、最後に集群さ

れた電子ビームは、出力空胴の間隙を通過する時、大きな交

流電界を誘起し、大電力マイクロ波出力として取り出すこと

ができます。

76

国内外のビッグプロジェクトを支える東芝のクライストロン

大型陽子加速器計画　Proton Accelerator project

courtesy J-PARC

The JAEA-KEK Joint Facility, called the J-PARC, is a research facility for particlephysics and life science. Toshiba 324MHz and also 972MHz Klystrons (totally 50sockets) are making contributions to stable proton beam operation.Toshiba is theonly manufacture to deliver both 324MHz and 972MHz Klystrons.

(J-PARC : Japan Proton Accelerator Research Comlex)note : more details http://j-parc.jp/en/message.html

東芝電子管デバイスは、JAEA/KEKの共同プロジェクトであるJ-PARC計画向けに、324MHz及び972MHzクライストロンを計50ソケット納入。高安定のRF源として陽子加速器の運転を支えています。東芝は、324MHz及び972MHzのクライストロンを供給できる唯一のメーカーとして、今後ともJ-PARCの運転を支えていきます。

「J-PARC」 in Japan

エネルギー回収型加速器計画　ERL project

(ERL : Energy Recovery Linac)ERL projects are now under developing at the advanced laboratories in the world. Toshiba has developed the 1.3GHz/300kW/CW klystron E37750 as the injectorRF sources and 1.3GHz/25kW/CW klystron E3750 as the main linac RF sources for the first time in the world.

エネルギーリカバリーライナック(ERL)と呼ばれる将来計画は、世界の研究所で要素技術の開発が進められています。東芝電子管デバイスは入射器用大電力連続波クライストロンの開発に成功し(1.3GHz/300kW)、更に主ライナック用のクライストロンの供与も可能な世界唯一のメーカーです。

「European XFEL」 in Germany欧州の自由電子レーザ計画(European-XFEL)はドイツのハンブルクで2015年のビーム供与を目指して建設が進められています。東芝電子管デバイスは本施設用の横型マルチビームクライストロンE3736の開発に世界で最初(2008年)に成功し、RF源としての採用が決まり2014年初めに全数の納入が完了しました。

The European XFEL is a new research facility currently under constructionin the Hamburg area in Germany. Toshiba has developed MBK E3736H forthe first time in the world in 2008 and has finished its production by thebeginning of 2014.

98

The PAL-XFEL project is a 10GeV free electron laser facility, and underconstruction at Postech campus in Pohang / Korea. The first beam will beplanning in the middle of 2016. Toshiba’s world record high peak power80MW klystron E37320 was abopted, and 50 pieces of klystron will beunderpinned PAL-XFEL operation in the future.

韓国で進められているX線自由電子レーザー計画(PAL-XFEL)は、10GeVの電子線形加速器で、2016年半ばのビーム運転開始を目指してPOSTECHキャンパス内(Pohang市)で建設が進められています。東芝電子管デバイスの世界最高出力80MWピーク出力のクライストロンE37320が採用され、約50本のクライストロンはPAL-XFELの運転を支えて行きます。

「PAL-XFEL」 in Korea

The European Spallation Source (ESS) is one of the largest Neutron Scatteringexperimental facility being built from 2013 in Sweden Lund area.The superconducting accelerator is selected and expected first neutron beamoperation is in 2019. Toshiba has started the high performance klystron development for this project.

2013年より建設が開始されたESS計画は、超電導型の大型陽子加速器で、中性子散乱実験専用の施設です。計画の第一段階では、2019年の中性子ビーム運転を目指して、スウェーデンのルンドで計画が進行しています。東芝電子管デバイスは、ESS向けの量産クライストロンの受注を目指して開発を進めています。

The SuperKEKB project is to discover new physics beyond the Standard Modelby 40 times great upgrading the KEKB electron-positron collider.Toshiba klystron E3730A and E3732 are used as RF sources to accerelate theparticle. (KEK : The High Energy Accelerator Research Organization)

SuperKEKB計画は、従来のKEKB計画をアップグレードし、40倍に高められた電子陽電子の衝突ルミノシティーにより、標準モデルを超える新しい物理の発見にあります。東芝電子管デバイスのクライストロンは、ここでも電子及び陽電子を加速するRF源としてE3730A/E3732が数多く採用されています。

BEPC-IIは、２重リング型電子・陽電子衝突型加速器で、2005年に2.1GeVにアップグレードされ物理実験が実施されています。また、加速器は電子のみを周回させて放射光ビームとして実験が出来るように工夫がされています。東芝電子管デバイスE3730Aがここでも電子・陽電子を加速するRF源として採用されています。

BEPC II is a two -ring e+e- collider with two storage rings and was upgrated upto 2.1GeV beam energy for the physics experiments. And also, BEPC II can operateas a SOR by only accelating electrons .Toshiba klystrons E3730A are used as RF sources to accerelate the particle.(BEPC : Beijing Electron Positron Collider)

MAX-IV計画は、第３世代型中型の高輝度放射光施設で2016年のビーム供与を目指して建設が進められています。本施設は排熱の再利用などエネルギーの有効活用が実施されることになっており、今後のグリーンエネルギーの活用として期待されています。東芝電子管デバイスのクライストロンE37310は、電子を加速するRF源として採用されています。

MAX-IV is a thied generation of high bright ness Syncrotron Light Source inSweden. The facility is under constructing and the first experimant will beperform in 2016.MAX-IV will be a first sustainable accerelaor facility with a energy recycle.Toshiba klystrons E37310 are adapted as sources for the linac.

SSRFは、第３世代型放射光施設で、ビームエネルギーは3.5GeVと中規模ながら軟X線領域までカバーされており、様々な放射光実験が実施されています。東芝電子管デバイスのクライストロンE37302は電子を加速するRF源としてSSRFの安定運転に寄与しています。

SSRF is a third-generation of synchrotron radiation light source, andstorage ring is 3.5GeV, which is the highest value in the medium-energylight source. SSRF can operate not only for soft X-ray reagion, but alsohigh brilliance hard X-ray reasion.Toshiba klystrons E37302 are used as RF sources to accerelate theparticle. (SSRF : Shanghai Synchrotron Radiation Facility)

PLSは第３世代型3GeVの放射光で1995年にビーム供与が開始され2011年にはPLS-IIとしてアップグレードされました。東芝のクライストロンE3712も長い間使用され続け長寿命管として安定動作を続けています。

PLS is a third generation Light source with a beam energy 3GeV. The first user operation was started in 1995 and it was upgrated in 2011.Toshiba klystrons E3712 have been operating for a long period of timeand long lifetime klystrons are contributed for the stable operations .(PLS : Pohang Light Source)

SPring-8は、世界最高輝度を有する第３世代型の大型放射光施設で、約50のビームラインを有し様々な分析・散乱実験・構造解析などの実験が行われています。東芝電子管デバイスのクライストロンE3712及びE3732は、電子を加速するRF源として長年にわたり活躍しています。

The SPring-8 is a 3rf generation of Synchrotron Light Source of a worldtop class brightness with about 50 beam lines which are using asspectrometers, scattering experiments and crystallography and so on.Toshiba klystron E3712 and E3732 are used as RF sources to accerelatethe particle. (SPring-8 : Super Photon RING-8 GeV)

「ESS Project」 in Sweden Super KEK in Japan

BEPC-II in China

MAX-IV in Sweden

SPring-8 in Japan

SSRF in China

PLS-II in Korea

courtesy ESS

courtesy European-XFEL

courtesy KEK courtesy RIKEN

The SPring-8 XFEL Project between RIKEN and JASRI, called “ SACLA ”, achievedits first X-ray laser oscilation on June 2011. Toshiba L,S and C-band klystrons(totally 70 sockets) were adapted as RF sources and proved stable operations.

(SACLA : SPring-8 Angstrom Compact free electron Laser)note : more details http://www.riken.jp/XFEL/eng/index.html

理化学研究所とJASRIの共同プロジェクトであるＸ線自由電子レーザー施設(SACLA)は2011年6月にX線レーザの発振に成功し、ユーザ運転に入っています。電子加速器に使用されるRF源(Ｌ、Ｓ、Ｃバンド70本)は全て東芝電子管デバイスのクライストロンが採用され、その高安定動作によりSACLAの運転を支えています。

「SACLA」 in Japan

courtesy RIKEN

courtesy PSI

courtesy PAL

courtesy MAX-LABcourtesy PAL

courtesy SSRF

courtesy IHEP

The SwissFEL project has started at PSI site in Switzerland and should comeon-line in 2016.Toshiba C-band klystrons E37212 were adapted as RF sources and will be finishedall the 27 units of deliverries within 2015.(PSI : Paul Scherrer Institute)

PSI(スイス)で建設が進められているX線自由電子レーザ計画(SwissFEL)は、2016年のFEL発振を目指し計画が進行しています。東芝電子管デバイスは、世界唯一のCバンド帯の大電力クライストロンを供給できるメーカーとして採用が決まり、2015年内にはE37212タイプ27本の配送が完了する予定です。

「SwissFEL」 in Switzerland

世界のX線自由電子レーザ計画　XFEL project in the world

世界の加速器計画 / Accelerator project in the world

(ILC : International Linear Collider)

国際リニアコライダ計画　ILC project

note : more details http://www.linearcollider.org/

The ILC(International Linear Collider) will give physicists a new cosmic doorway to exploreenergy regimes.ILC will answer these questions about what the universe is made of and provide excitingnew insights into how it works. Toshiba has been developing RF components for this project.

国際リニアコライダー計画は、宇宙の創生と終焉、ダークエネルギーの解明など物理の超統一理論の鍵を追い求めて、世界の科学者が研究･開発を進めている超大型加速器です。東芝電子管デバイスはここでも粒子の加速に必要なクライストロンの開発に着手を始め、将来に渡って世界に貢献できるメーカーとしてその地位を築いて行きます。

ILC/Form One

E373101.5m

E3768I2.0m

E372021.4m

E37340.6m

E37721.0m

E37121.9m

E37742.57m

E37324.35m

Long PULSED KLYSTRONsCW KLYSTRONs

PULSED KLYSTRONs

10 11

E37619 with accessories (klystron:4650mm, with accessories:5140mm)

E3736H2.3m

E372121.5m

(include oil-tank/X-ray shield)

■ARES空胴とカップラーE4268/E42107/E4274の結合例

■ERL/入射器超伝導空胴とカプラーE42111の結合例The joint example of ERL injector superconductivecavities and couplers E42111

The joint example of an ARES cavity and couplers E4268/E42107/E4274

■超伝導空胴とカップラーＥ42101との結合例The joint example of superconductive Cavities and couplers E42101

E4268703mm

E4262708mm

E42771,230mm

E4294819mm

E4278408mm

E42101750mm

東芝は、クライストロンで培われた出力窓技術を応用し、数々のカップラー（高周波透過用結合窓 )を加速管

や空胴の結合器として販売しております。

Toshiba has a lot of experiences in designing and manufacturing of high power input couplers and RF windows that meet your requirements.In a joint effort with High Energy AcceleratorResearch Organization(KEK), Toshiba has developed a wide variety of input couplers and RFwindows that can transmit high amount of power.

E42111688mm

E42109266mm

12 13

courtesy KEK (@KEK-B)

courtesy KEK (@STF)

courtesy KEK (@cERL)

COUPLERS

カップラー/COUPLERS

ミラー

絶縁セラミックス

ジャイロトロンは、様々な最先端要素技術の確立により高安定なマイクロ波発振が可能になっています。ここでは、その幾つかの要素技術につき紹介します。

従来は電子ビームとマイクロ波が同一軸でしたのでコレクタの大型化に限界がありま

した。モード変換器とミラーを内蔵することにより、出力マイクロ波のプロファイル制御

とともに、電子ビームとマイクロ波を分離してコレクタの大型化・CPD化を実現し、

ジャイロトロンの大電力・高効率発振が可能となりました。

ジャイロトロンから発振される1MWを超える連続マイクロ波

を取り出すことが出来る材料として、人工ダイヤモンドが開発

されています。

ダイヤモンドは電磁波の吸収による発熱が小さく、熱伝導性

にも優れている為、ダイヤモンド端部を水冷却するだけで

ジャイロトロンの大電力パワーを取り出すことが出来ます。

発振後に残った電子ビームのエネルギーを回収する方法として、コレクタ電位降下

(CPD)方式があります。コレクタの電位を空胴と同じ80kVから50kVに下げることに

より、発振後の電子ビームの平均エネルギーを下げ、

1)総合発振効率を31％から50％程度高める

　　従来効率=1000kW/80kV/40A=31%

　　回収後効率=1000kW/50kV/40A=50%

２)コレクタ熱損失を2.2MWから1MWへ半減

３)主回路高圧電源の電圧を下げ、コンパクト化

することができます。

ダイヤモンド窓 / Diamond Window

モード変換器とミラー / Mode Converter and Mirrors

Gyrotrons consists of an electron gun,a cavity resonator,amode converter,an output window and a collector,whichrequire a solenoid magnet to give gyrating motion toelectron beam.Electrons are emitted from a cathode underthe action of the electric field,and move in graduallyincreasing magnetic field towards the cavity.In this motion,part of energy of the electron motion along the lines ofmagnetic field is transformed into the energy of gyration.Electrons that have a cyclotron frequency slightly below aresonant frequency of the microwave excited in the cavity are bunched and decelerated by its transverse electric field.As a result,the microwave is given the gyration energy bythe bunched electrons and start oscillation.The microwavegenerated with a cavity mode is converted to wave beam bythe mode converter,and shaped by some mirrors,and outputtedthrough the output window.

Gyrotrons can be operated stably with its unique and a state-of-the-art technologies.

Including the mode converter and the mirrors, the electron beam and microwave are separated. They can control the output wave profile,and realize the large collector and CPD.Then high power and highefficiency Gyrotrons become possible.

The artificial diamond was developed as the outputport. It can transmit the continuous high powermicrowave from the Gyrotrons. The diamond haslow loss by absorbing the electromagnetic wave,and superior in thermal conductivity. So, 1MW continous microwave power is possibleto transmit from the diamond output port by edge cooling of diamond disk.

CPD ( Collector Potential Depression ) is a way to recover the spentelectron beam energy after oscillation at the cavity. To depress thecollector potential to 50kV by cavity potential 80kV, average of spentelectron beam energy can be reduced, then,1) Total oscillation efficiency can be increased from 31% to 50%. W/O CPD efficiency = 1000kW / 80kV / 40A = 31% CPD efficiency = 1000kW / 50kV / 40A = 50%2) Collector loss power can be decreased from 2.2MW to 1MW.3) Main beam power supply can be down sized.

東芝は、核融合プラズマ加熱／計測の RF源として、長年に渡りジャイロトロンを開発しています。とりわけ、日本原子力研究開発機構との共同開発を通じて数々の成果をあげています。特に RF 出力と相互作用を終えた電子ビームを分離するモード変換器を内蔵して、管軸に対して出力を直角に取り出す方式で大電力の限界に挑戦しています。また、東芝は世界で初めて電子ビームのエネルギー回収（コレクタ電位降下）により、従来 30％台であった効率を一挙に 50％に高めることに成功しました。

Toshiba has developed various gyrotrons for fusion plasma heating and measurements,incollaboration with some research institutes,especially JAEA.We developed internal mode converter technology, which transform the cavity oscillation mode to a wave beam, and separatethe output microwave beam from the spent electron beam.By taking advantage of the internalmode converter, we developed the first CPD(Collector Potential Depression) gyrotrons in the world(1994). This improvement dramatically increased the efficiency to approx.50% from theprevious level of about 30%,by recovering the spent electron beam energy.

note 日本原子力研究開発機構/ JAEA: Japan Atomic Energy Agencyエネルギー回収(CPD)は、1994年4月にJAEA殿に初めて成功したのもです。詳細は次項「重要科学技術史資料録」をご参照ください。

電子銃から射出された電子は、磁力線に巻き付くように旋回し

ながら電界で加速されます。旋回電子は空胴部へ移動して行く

につれ、緩やかに増大する外部磁界により回転を速めて、エネ

ルギーの大部分を回転運動のエネルギーに変え空胴部に入射し

ます。空胴部では電子ビームは空胴の共振周波数とほぼ同じ

角周波数で旋回 (サイクロトロン運動 )しながら空胴の横方向

の電界と相互作用を行い始め、旋回方向に一様に分布していた

電子がある位相に集まって回転(バンチング)するようになります。

バンチングされた電子は、マイクロ波の電界により減速位相に

乗るような条件で大電力の発振を起こします。その後モード変

換器とミラーで整形されたマイクロ波は出力窓から取り出すこ

とが出来ます。

ジャイロトロンの動作原理How GYROTRONS Work

ジャイロトロンの要素技術GYROTRONS Technologies

1514

エネルギー回収 / CPD(Collector Potential Depression)

Mirror

/ Diamond window

image of Diamond Window cooling

/ Water cooling

/ Microwave

/ Diamond window

エネルギー回収

courtesy JAEA

▲▲ ▲ ▲▲ ▲▲

Power

Total Effi.

Osci. Effi.

出力

総合効率

発振効率

00.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

0

20

40

60

80

100

10 20 30 40 50Beam Current (A)

One example of CPD effect

Output Power (MW)

Efficiency (%)

ITER is a large-scale scientific experiment that aims to demonstrate that it is possible to produce commercial energy from fusion.In 2005, a location for ITER was agreed on the site at Cadarache in Southern France. The construction work on ITER began in 2010 and is expected to come to the First Plasma in 2020. The objective of the ITER project is to gain the knowledge necessary for thedesign of the next-stage device : a demonstration fusion power plant. In ITER, scientists will study plasmas under conditions similarto those expected in a future power plant. ITER will be the first fusion experiment to produce net power.Toshiba has been developing GYROTRONs in collaboration with JAEA for ITER project in a long period.Toshiba GYROTRONs will be adopted as ECH sources.*ITER : International Thermonuclear Experimental Reactor / 国際熱核融合実験炉*ECH : Electron-Cyclotron Heating / 電子サイクロトロン加熱https://www.iter.org/

ITER計画は、人類初の核融合実験炉を実現しようとする超大型国際プロジェクトで、

2005年にカダラッシュ(仏)にITERの建設サイトが国際合意され、2010年に起工、

2020年のプラズマの初点火を目指して建設が進められています。ITERは、実用規模の

エネルギーを発生する世界最初の核融合実験炉であり、核融合分野における科学

の進歩、そして、将来のエネルギー源として大きな一歩になり得るものであり、次期

「原型炉」につなげられる予定です。

東芝電子管デバイスのジャイロトロンは、JAEA殿と長年の共同研究のうえ開発に成功。

ITER計画用ECHとして採用が決まっています。

ジャイロトロンの応用例GYROTRONS Applications

ITER 計画/ ITER project

JT-60SA projectJT-60SA計画/

1716

12m

○ITER Organizationccourtesy JAEA

JT-60SA計画は、核融合エネルギーの早期実現のために、ITER計画

と並行して日本と欧州により共同で進められているプロジェクトです。

本研究の目的は、ITER計画の支援研究(臨界条件級のプラズマ

100秒保持)と原型炉に向けたITERの補完研究(原型炉の運転手法

の確立)にあります。

東芝電子管デバイスは、JA-60SAを実現するためのプラズマ加熱用

2周波数ジャイロトロンE39101(110GHz/138GHz)の研究をJAEA殿

と共同で進め、サイトテストが進められています。

日本独自のアイデアである「ヘリオトロン配向」と呼ばれる閉じ込め磁場で高温・高

密度プラズマの閉じ込め研究が核融合研究所の大型ヘリカル装置で行われています。

本計画では将来のヘリカル型核融合装置を見据えた工学研究が進められており、

東芝電子管デバイスのジャイロトロンE3988/77GHz/1MW管及びE39210/154GHz/

1MW管がECHに使用されています。

JT-60SA is a fusion experiment device designed to support the operation of ITER, and it is a joint international research anddevelopment project involving Japan and Europe. JT-60SA has the objectives of helping ITER quickly identify the plasma performance (100 seconds), and to identify and explore how to operate fusion power reactor plasmas in the demonstrationelectricity-generating power station (DEMO) that should follow ITER.Toshiba has developed GYROTRON/E39101 in collaboration with JAEA for JT-60SA, and Gyrotron site test has been started atJAEA.

The Large Helical Device (LHD) is the world’s largest superconducting helicaldevice, which employs a heliotron magnetic field originally developed in Japan.The objectives are to conduct fusion-plasma confinement research in a stedy-statemachine and engineering for helical plasma reactors. Toshiba Gyrotron E3988/77GHz/1MW and E39210/154GHz/1MW are adopted as ECH sources.http://www.lhd.nifs.ac.jp/en/home/lhd.html

大型ヘリカル装置計画/ LHD project

真空容器Vacuum Vessel

計測設備Measurement System

ダイバータDiverter

クライオスタットCryostat

トロイダル磁場コイルToroidal Field Coil

ポロイダル磁場コイルPoloidal Field Coil

高周波加熱装置Electron-Cyclotron Heating

中性粒子ビーム入射加熱装置(NBI)Negative Ion NeutralBeam Injector

Gyrotron

JT-60SA facility outlinecourtesy JAEA

courtesy NIFS

国内外のビッグプロジェクトを支える東芝のジャイロトロン

* NIFS : National Instutute for Fusion Science

型式 周波数 (GHz) 出力電力 (kW) 出力モード 質量 (kg) 全長 (m) 集束用電磁石出力窓 (cm)

平坦 /

/Historical products line upジャイロトロン歴史的製品一覧

ジャイロトロン /GYROTRONS型式 周波数 (GHz) 出力電力 (kW) 出力モード 重量 (kg) 全長 (m) 集束用電磁石出力窓 (cm)

平坦

Note : This table is a manufacturing performance of Gyrotron for research and development applications, not a general consumer product.

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関連製品 /Related Productsビームロスモニター/ BEAM LOSS MONITORS

Please refer to “RADIATION DETECTORS” catalogue.

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型式

Plug Shape

OIL TANKSオイルタンク/

kV/ mm

kV/ mm

イオンポンプ電源 , ケーブル / ION-PUMP POWER SUPPLIES, CABLESION-PUMP POWER SUPPLIES

型式 感度 (μA) 出力 (DC kV) 出力端子 重量 (kg) 外形 (mm) 備考

CABLES

　：

You can indicate the service voltage and plug shapefrom the product line of the blue color columns.Plug Shape

Type-A Type-C W/O

Without plug

電磁石/FOCUSING ELECTROMAGNETS

■ 生産中止モデル/discontinued modelL: Liguid cooling FA: Forced Air cooling : stand weight & dimension

Since the above-mentioned specification expresses the example of representation use, please ask it separately for details. 注記：上記仕様は代表使用例を表していますので、詳細は別途お問い合わせ下さい。