일반기술

연속 튜닝 가능한 분광분석 및 플라즈마 진단용 gyrotron

강력한 고효율의 오실레이터인 재래식 gyrotron은 사실상 고정된 주파수에서 작동하는데, 전자 빔의 특성이 끊임없이 바뀌는 까닭에, 이 gyrotron의 전체 주파수 튜닝 대역은 대개 0.1퍼센트를 넘지 않는다. 플라즈마 분석이나 분광분석과 같은 몇 가지 용도의 경우에는 1퍼센트보다 더욱 큰 주파수 대역에서 튜닝 가능한 고출력 마이크로웨이브 방사선을 필요로 하며, 기계적으로 튜닝 가능한 gyrotron를 이용하면 그와 같은 방사선을 발생시킬 수 있다. gyrotron의 고유주파수를 튜닝할 수 있는 까닭은 gyrotron 공동(cavity)의 수직 또는 수평 크기가 변동하기 때문이다. [1]IAP에서는 5가지 버전의 기계적으로 튜닝 가능한 gyrotron들을 설계 및 제작하고 검토작업까지 완료하였는데, 35-94 GHz까지를 지원하는 이 gyrotron들은 현재 역시 IAP에서 개발해 낸 강력한 gyroklystron의 구동장치로 이용되고 있다.튜닝 가능한 gyrotron을 과학적으로 활용할 수 있는 영역으로는 플라즈마 분석, 대기 모니터링 및 비선형 분광분석 등을 꼽을 수 있으며, 기계적으로 튜닝 가능한 gyrotron 의 높은 성능을 이용함으로써 물질 및 환경의 조사에 이용되는 여러 가지 원격조사기법의 감도를 개선할 수 있다.