ジャイロトロンとは何ですか？

Gyrotronは、最も頻繁な用途の1つがサイクロトロンの高エネルギー物理学研究にあるという事実により、サイクロトロン共鳴メーザーと呼ばれることが多い電子チューブまたは真空チューブの一種です。Gyrotronが提供する利点は、数ミリメートルの非常に小さな波長でメガワット範囲で膨大な量の無線周波数（RF）エネルギーを生成できることです。このプロセスは、膨大な量の熱を生成できます。これは、融合研究炉のセラミックや熱プラズマを焼結に使用できます。ジャイロトロンは、原子レベルまたは医学的診断のための量子機械的効果を観察するための核磁気共鳴（NMR）イメージングでも直接採用されています。1950年代、電子エネルギーの相対論的効果が初めてサイクロトロンで研究されていたとき。電子の流れを同頻度のサイクロトロンの電磁場に注入することにより、負の質量不安定性として知られる効果が観察されました。電子流れは、標準のジャイロラジウスまたはラーモア半径から一緒に束ねる傾向があり、電子がミリメートルの波長無線周波数エネルギーまたは放射としてプロセスで速度論的エネルギーを減速させ、放出します。Fusion Researchでは、しかし、これを確実に能力があるGyrotronシステムを作成する技術と科学的理解は、21世紀の最初の10年まで成熟した科学にはなりませんでした。科学技術が進むにつれて、ジャイロトロンアプリケーションは、融合研究用の高エネルギーメガワットシステムに分かれ、NMR分光法用の低エネルギー10〜1,000ワットシステムに分かれました。デバイスが100 Gigahertzから1 Terahertz範囲にテラハーツ放射を生成する場合、これらは血漿診断やセラミック化合物の高温加熱などの産業用途で使用されます。日本での研究により、統合モードコンバーターを使用して電子ビームエネルギーをより効率的に変換することにより、1994年時点でミッドレンジから高出力のジャイロトロンデバイスの効率が50％増加しました。電磁界を生成する放射線（Maser）デバイスまたは遊離電子レーザーの刺激放出による増幅は、標準のマイクロ波オーブンがどのように動作するかの背後にある原理とある程度の類似性を持っています。ポータブルジャイロトロンは、通常2〜235ギガヘルツの範囲で動作できます。これにより、米軍がアクティブな拒否システム（ADS）テクノロジーと呼ぶ非致死兵器システムの有用なデバイスになります。ジャイロトロンに基づいたADSデバイスは、組織に永久的な損傷を引き起こすことなく、皮膚の下で水分子を加熱するという効果を持つ人間に対して標的にすることができます。これは、暴動を防ぐために、または敵の兵士や民間人が軍事施設に近づき、航空機を倒さないようにするための群衆制御に理論的な用途を持つ抑止分野として機能します。