レーザー誘雷の実用化に関する研究

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10355012
• Research Institution: Institute for Laser Technology
• Principal Investigator: 山中 千代衛 (財)レーザー技術総合研究所, 研究所長阪大名誉教授 (10028920)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 内田 成明 (財)レーザー技術総合研究所, レーザービーム伝送研究チーム, 主任研究員 (20260177) ; 河崎 善一郎 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60126852) ; 山中 龍彦 大阪大学, レーザー核融合研究センター, センター長 (80107143) ; 島田 義則 (財)レーザー技術総合研究所, レーザービーム伝送研究チーム, 研究員 (80250091) ; 藤田 雅之 (財)レーザー技術総合研究所, レーザー環境応用計測研究チーム, 主任研究員 (30260178)
• Keywords: レーザー誘雷 / CO_2レーザー / UVレーザー / 高繰り返しレーザー / レーザープラズマガイド / 照射タイミング / ストリーマー / 放電誘導

Research Abstract

レーザー技術総合研究所では、比較的雷雲の高度が低い北陸地方の冬季雷に関して、世界で初めてレーザー誘雷に成功し、カナダ、アメリカ、ロシアなどから共同研究の申し出を受けている。これらの詳細に関しては前後6回国際会議で報告し、電気学会誌並びにレーザー学会誌に成果を公開してきた。
現在までの一連の研究で最も重要な知見は、レーザー誘雷塔の先端にコロナ放電に原因する空間電荷層が出現し、レーザープラズマによる放電誘発を妨げる事象があり、これを克服する方法の開明である。誘雷塔先端に強力なプラズマをレーザーにより発生し、空間電荷層の影響を打破する事が要点となる。そこで核融合用に開発された大出力CO_2レーザーを適用し成功を収めた。
次にさらに誘雷高度が高い夏期雷等を含め、年間を通じレーザー誘雷を可能にするため、研究が進められた。レーザービームプラズマによるチャンネルの生成は放電路を導くのに大切であり、さらに別個に放電トリガーを起動するスターターレーザーの特性を明白にすることが重要である。
このため新しく1MVのインパルス発生装置を新設のシールド室の中に設置し、ガラス固体レーザーの大出力化を進め、レーザーによる放電のトリガーとガイドの条件をミリ波干渉計を用い詳細に実験している。
本年度はレーザー誘雷の実用化に関する研究の最終年度であるので、一連の研究成果を取りまとめ成果報告書を出版する予定である。この4年間の研究によりレーザー誘雷の知見は大幅に整備され、野外実験の見通しが立ったものと確信している。

Research Products

• [Publications] M.Fujita,C.Yamanaka: "Optical Parametric Amplification of Broadband Chirped Pulses at 1micron"Conference on Lasers and Electro-Optics(CLEO)2000. (2000)
• [Publications] 島田義則,山中千代衛 他: "誘雷に於ける強電離、弱電離プラズマを用いた放電誘導実験2"電気学会全国大会論文集. 238 (2000)
• [Publications] 藤田雅之,山中千代衛: "白色光ライダーの開発"北海道工業大学、応用物理学会. 5a-N-11. (2000)
• [Publications] 島田義則,山中千代衛 他: "大気中での紫外光レーザーによる弱電離生成特性の評価"レーザー学会年次大会予稿集. 88 (2000)
• [Publications] 島田義則,山中千代衛 他: "誘雷に於ける強電離、弱電離プラズマを用いた放電誘導実験2"電気学会 放電高電圧合同研究会. ED-00-50 HV-00-28. 13-17 (2000)
• [Publications] 島田義則、山中千代衛 他: "レーザー誘雷における強・弱電離プラズマを用いた放電誘導効果の向上(2)"レーザー学会年次大会予稿集. 88 (2000)
• [Publications] 藤田雅之,山中千代衛 他: "白色光ライダーの開発"レーザー学会年次大会予稿集. 31PIII-2 (2001)
• [Publications] S.Uchida: "Brillouin nonlinearity as a mechanism of dynamic holography"to be published in proceeding of SPIE. (2001)