レ-ザによる雷放電の制御と雷エネルギ-の有効利用に関する基礎的研究

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02402030
• Research Institution: Kyushu Tokai University School of Engineering
• Principal Investigator: 赤崎 正則 熊本大学, 工学部, 教授 (30037676)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 池上 知顕 熊本大学, 工学部, 助教授 (20136518) ; 本田 親久 九州大学, 総合理工学研究所, 助教授 (20037881)
• Keywords: レ-ザ誘雷 / 雷放電 / エキシマレ-ザ / レ-ザ誘導放電

Research Abstract

レ-ザ誘雷の実現を目指した基礎研究として、レ-ザ光による放電誘導特性をロゴウスキ-型電極による平等界のもとで、レ-ザ波長、ガス雰囲気、ガス圧力を変えて測定し、以下の結果を得た。
1.レ-ザ入射時の50%フラッシオ-バ電圧とレ-ザエネルギ-の関係をCO_2(波長9.6μm)、YAGレ-ザ(1.064μm)及びエキシマレ-ザ(248nm)を用いて測定した。大気によって吸収されるレ-ザエネルギ-は波長が長いほど大きく、吸収エネルギ-の増加とともにフラッシュオ-バ電圧は低下する。
2.CO_2レ-ザにより生じたプラズマは約10^6cm/sの速さで膨張し、電界中ではイオン雲として残り、フラッシオ-バ時には導体のように振る舞いストリ-マにより電極とつながる。
3.KrFエキシマレ-ザを用いた実験において、50%フラッシオ-バ電圧は酵素、乾燥空気、窒素の順に小さく、レ-ザ入射により1気圧の窒素で約1/3、空気、酵素で約1/2まで低下する。また、レ-ザ光を50Hzで多重射することにより、フラッシオ-バ電圧は若干減少する。
4.レ-ザ光による初期プラズマの分光の結果、レ-ザ入射直後は高温のプラズマからの再結合輻射が支配的で、特に酸素の原子・分子・イオンによるものが窒素のものよりも発光強度が大きい。
以上の結果から、レ-ザ光による長距離の電離プラズマの生成には、CO^2レ-ザとエキシマレ-ザの同時入射及び、多重繰り返し入射が有効であり、また放電誘導特性には酸素の影響が大きいとの結論を得た。

Research Products

• [Publications] C.Honda: "A STUDY ON LASERーINDUCED DISCHARGE IN ATMOSPHERIC AIR" Proc.7th Int.Symp.on High Voltage Engineering,Dressden. 42.24 (1991)
• [Publications] T.Ikegami: "Experimental Study on Electrical Discharge Induced by KrF Excimer Laser" Proc.4th Asian Conf.on Electrical Discharge,Pusan. 128-131 (1991)
• [Publications] C.Honda: "LaserーInduced Sparkover in Atmospheric Air" Proc.4th Asian Conf.on Electrical Discharge,Pusan. 189-192 (1991)
• [Publications] 本田 親久: "レ-ザによる大気中の放電誘導特性(2)" 電気学会高電圧研究会資料. HVー91ー5. 39-48 (1991)
• [Publications] 江藤 英雄: "レ-ザによる大気中の放電誘導特性(5)" 電気学会放電研究会資料. EDー92ー12. 105-114 (1992)
• [Publications] 池上 知顕: "エキシマレ-ザによる放電誘導実験(II)" 電気学会放電研究会資料. EDー92ー13. 115-123 (1992)