誘雷用レーザ光生成プラズマの拡散制御法の探求

• Project/Area Number: 05750261
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 電力工学・電気機器工学
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 竹の 裕正 神戸大学, 工学部, 助手 (90216929)
• Project Period (FY): 1993
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1993)
• Budget Amount: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 1993: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
• Keywords: レーザ誘雷 / レーザ光生成プラズマ

Research Abstract

補助金交付申請書に記載したように、既設炭酸ガスレーザ装置の出力時間変化を制御するべく、作動ガスの混合システムを製作した。放電が通常のグロー放電を保つ範囲内で作動ガスの成分比を変化させて、レーザ出力の変化を調べた。出力の時間変化に最も影響があると考えられる窒素の成分比を変化させたところ、成分比の増加とともに発振エネルギーはわずかに増加するが、発振波形は通常のガス成分比で動作させたときのばらつき以上の変化は確認できなかった。現有レーザ装置では、レーザのグロー放電が維持できる成分比条件が限定されてしまう。今後の対策として、レーザチューブの交換か、あるいは大きな変化幅が期待できないが、充電コンデンサの交換等が考えられる。
レーザ光の時間変化制御が容易ではないので、定量的な解析が難しくはなるが、レーザ光の空間変化で代行することとした。レーザの出力窓の一部をレーザ光に対する反射率が低い板で覆い、覆う位置とレーザ光生成プラズマの広がりとの相関を調べた。生成プラズマの発光分布を、イメージコンバータカメラに組合わせたCCDカメラで捕らえることにより、発光輝度階調値の二次元分布を得た。発光の広がりをその特性長で評価し、特性長の変化がプラズマ生成を点爆発とみなした衝撃波の伝搬と、定量的に一致することを確認した。レーザ出力窓を覆った場合と覆わない場合での差異を検討したが、有為な差を確認することができなかった。この実験では、レーザ光出力を一部覆うために、本来はプラズマ生成用であるレーザのエネルギーが、窓を覆うことにより減少してしまうことが問題と考えられる。根本的な解決策としては、拡散制御用の別のレーザ装置を導入する必要がある。