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フラーレンプラズマのイオンエンジンへの適用検討

Research Project

Project/Area Number 10875202
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Aerospace engineering
Research InstitutionTokyo Metropolitan Institute of Technology

Principal Investigator

竹ヶ原 春貴  東京都立科学技術大学, 工学部, 教授 (20227010)

Project Period (FY) 1998 – 1999
Project Status Completed (Fiscal Year 1999)
Budget Amount *help
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 1999: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 1998: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Keywordsロケットエンジン / イオンエンジン / フラーレン / プラズマ / 推進剤 / 昇華供給 / ロケット・エンジン
Research Abstract

前年度試作した電磁石によるプラズマ閉じ込めおよび電子源としてホローカソードを採用したイオンエンジンを用い,C_<60>のイオン推進機推進剤への適用を目的とし,ホローカソード用推進剤としてXeを,主推進剤としてC_<60>を用いる混合推進剤イオン推進機の内部診断および推進性能評価を行った.その結果,下記研究成果・知見を得た.
1 「C_<60>イオンエンジン実験室モデルの性能評価」:放電室内プラズマにはC_<60>の正イオンおよび負イオンが含まれていることを明らかにした.また,多価正イオンおよび解離分子であるC_<58>,C_<56>,C_2等の存在が認められた.イオンビーム抽出対象である一価正イオン以外の上記の成分は,放電室内プラズマの電子温度およびホローカソードからのプライマリーイオンの持つエネルギにより,その存在割合が変化することを発見し,イオンエンジン推進剤としての適用には電子温度およびプライマリーイオンエネルギの制御が重要であることが明らかになった.
2 「実用的推進剤供給方法の検討」:従来,放電が不安定となり,定常性能評価がむずかしかったが,上記放電室内プラズマの電子温度およびホローカソードからのプライマリーイオンの持つエネルギのコントロールにより,安定作動を可能にした.これにより,実用的な流量においても,安定作動を実現する方向性を示した.

Report

(2 results)
  • 1999 Annual Research Report
  • 1998 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All Other

All Publications (5 results)

  • [Publications] S.Sugaya: "C_<60> Plasma and Ion Beam Diagnostics in an Electron Bombasdment Ion Thruster"Proc. of 26^<th> International Electric Propulsion Conference. IEPC-99-156. TBD (1999)

    • Related Report
      1999 Annual Research Report
  • [Publications] Y.Nakayama: "C_<60> Application to Ion Thruster -Diagnostics of Electron Bombordment Plasma"22^<nd> International Symposium on Space Technology and Science. TBD. TBD (2000)

    • Related Report
      1999 Annual Research Report
  • [Publications] Yoshinori Nakayama: "C_<60> Application to Ion Thruster-Improvement of Plasma Production" Proceedings of 21st International Symposium on Space Technology and Science. 1. 324-329 (1998)

    • Related Report
      1998 Annual Research Report
  • [Publications] 中山宣典: "イオン推進機放電室内の推進剤流れ-ベクトル化DSMC法による解析-" 第9回計算流体シンポジウム論文集. 1. 437-438 (1998)

    • Related Report
      1998 Annual Research Report
  • [Publications] 竹ヶ原春貴: "フラーレンのイオンエンジンへの適用検討" 第16回フラーレン総合シンポジウム論文集(特別講演). 9-12 (1999)

    • Related Report
      1998 Annual Research Report

URL: 

Published: 1998-04-01   Modified: 2016-04-21  

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