1999 Fiscal Year Annual Research Report
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10875063
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| Research Institution | Himeji Institute of Technology |
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Principal Investigator |
八束 充保 姫路工業大学, 工学部, 教授 (50047601)
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| Keywords | 大電力パルスマイクロ波 / マイクロ波誘雷 / 放電誘導 / 仮想陰極発振器 / バーカトール / パルスパワー / マイクロ波ロケット推進 |
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| Research Abstract |
仮想陰極発振器で発生した大電力パルスマイクロ波(ピーク電力20MW、パルス幅15ns、発振周波数12GHz)を円形ホーンと収束レンズを介して、放電容器内の球-球キャップ(直径4.1cm、ギャップ長1.4cm)に照射して放電の誘発を行った。気体は、圧力p=10Torrから大気圧の領域の乾燥空気である。放電発光のストリーク及びフレーミング像を、イマコン792で観測すると同時に、放電電流はオシロスコープで計測した。結果は、以下の通り。
1 ギャップ領域でのマイクロ波電場密度は、5x10^4MW/cm^2である。この値は、約p=300Torr以下の領域では、マイクロ波放電の閾値を越える。
2 p=300Torr付近を境に、2つの発光形態がある。300Torr以上では、マイクロ波入射から約数10ns遅れて、電極間の5〜7箇所で局部放電が開始し、これらが進展してお互いに繋がった時に火花放電に至る。局部放電開始から火花に至る遅れ時間は、電子雪崩の進展時間と一致する。
3 圧力が300Torr以下では、2段階の放電が起こる。第1回目の放電は、マイクロ波入射とほとんど同時に電極間中央で1個の放電が発生し、続いて中央の放電と両電極間に放電が起こる。これは、電極間中央の放電発生により、最初の放電と両電極間の電場増大して放電が起こると考えている。第2回目の放電過程は、明らかになっていない。
4 穴あき陽極と外部磁場を用いて、仮想陰極発振器の約30回の連続動作を可能にした。
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[Publications] M.Onoi: "An Observation of Gas Discharge Induced by Ultra-Short-Pulse Microwave Using a High-Speed Camera"NIFS Proceeding. (in press). (2000)
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[Publications] T.Hayashida: "Development of a Repetitive Virtual Cathode Oscillator with a Hole Anode"Abstract of 27^<th> IEEE Int.Conf.on Plasma Sci.. (2000)
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[Publications] M.Onoi: "Gas Discharges Induced by a High-Power and Short-Pulse Microwave"Abstract of 27^<th> IEEE Int.Conf.on Plasma Sci.. (2000)
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[Publications] M.Onoi: "Optical Observation of Gas Discharge Induced by High-Power and Short-pulsed Microwave"Proc.of Int'l Conf.on High Power Particle Beams. (2000)
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[Publications] 福本剛志: "大電力超短パルスマイクロ波による低ガス圧力中に発生したプラズマ発光の観測"電気関係学会関西支部連合大会論文集. G1-G3 (1999)
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[Publications] 田中光: "穴あき陽極を用いた繰り返し動作型仮想陰極発振器"電気関係学会関西支部連合大会論文集. G1-G17 (1999)
