1999 Fiscal Year Annual Research Report
酸素-沃素レーザーのための静電霧化効果を利用した新しい励起酸素発生器の研究
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11450033
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
南里 憲三 東海大学, 理学部, 教授 (20056211)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山口 滋 東海大学, 理学部, 助教授 (40297205)
砂子 克彦 東海大学, 理学部, 教授 (50056016)
藤岡 知夫 東海大学, 理学部, 教授 (70051381)
遠藤 雅守 東海大学, 理学部, 講師 (60317758)
武石 勝治 東海大学, 理学部, 助教授 (80056259)
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| Keywords | 酸素-沃素レーザー / 励起酸素発生器 / 塩基性過酸化水素水溶液 / 過酸化水素 / 塩素ガス反応効率 / 励起酸素効率 / 過酸化水素利用効率 |
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| Research Abstract |
励起酸素の発生率を高くし、KOH(またはNaOH)を混合した塩基性過酸化水素水溶液(BHP)の過酸化水素H_2O_2の高効率利用法を確立し、現在1%以下しか利用できないという欠点を克服し、BHPの使い切りを可能とする新しい型の励起酸素発生器(SOG)を開発し、得られた結果は次の通りである。
1)反応領域にBHP溶液を霧状として供給し、慣性分離することで速やかに励起酸素を取り出す霧化SOGを開発した。
2)BHP溶液の粒子径が60μmの場合、BHP流量を2.4ml/sとして、塩基流量を1-9mmol/sを流して行った結果、3mmol/sの時のH_2O_2の利用効率は12-18%となり、従来機の約20-30倍を達成した。BHP流量と塩素流量との最適化を図ることにより利用効率は更に大きくなることが確認できた。
3)この時の塩素ガスの反応効率は66-78%と低いものの、励起酸素効率は75-77%を達成し、充分実用可能であることが確認できた。この結果、従来のSOGは循環利用が不可欠であるが使い切りの利用形態が可能となり、システムの小型化に対して大きく貢献するものである。
4)BHP溶液の粒子径の大きさに対する基礎実験を行い、粒子径が100μmの場合、励起酸素効率は60μmの場合と比較すると数ポイント高いことが示され、粒子径の違いによる反応表面積の効果を考慮することが必要であることが分かった。H_2O_2の利用効率と関連付けた実験を行っているところである。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] D.Sugimoto: "Cutting and Drilling of Inorganic-Materials for Civil Engineering using a Chemical Oxygen-Iodine Laser"Rev.Laser Eng.. Vol.28 No.3. (2000)
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[Publications] M.Endo: "Output Power Enhancement of a Chemical Oxygen-Iodine Laser by Predissociated Iodine Injection"Jpn.J.Appl.Phys.. Vol.39 No.2A. 468-474 (2000)
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[Publications] M.Matsuoka: "Theoretical Analysis of a Radio Frequency Excited Slab CO_2 Laser"Jpn.J.Appl.Phys.. Vol.38 No.11A. 6340-6346 (1999)
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[Publications] M.Endo: "Two-dimensional Simulation of an Unstable Resonator with a Stable Core"Appl.Opt.Jpn.. Vol. 38 No.15. 3298-3307 (1999)
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[Publications] M.Matsuoka: "Spatially Resolved Gain Measurements of Slab Type RF Excited CO_2 Lasers"Jpn.J.Appl.Phys.. Vol.38 No.4A. 1971-1974 (1999)
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[Publications] D.Sugimoto: "Perfomance of high power lasers for rock excavation"Proc.SPIE. Vol.3887. 49-56 (1999)
