2007 Fiscal Year Annual Research Report
ヘリコンプラズマ源を用いた先進的無電極プラズマロケットエンジンの研究開発
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17206084
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
都木 恭一郎 Tokyo University of Agriculture and Technology, 大学院・共生科学技術研究院, 教授 (40172142)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
篠原 俊二郎 九州大学, 大学院・総合理工学研究院, 准教授 (10134446)
谷川 隆夫 東海大学, 総合科学技術研究所, 教授 (70207174)
羽田 亨 九州大学, 大学院・総合理工学研究院, 准教授 (30218490)
船木 一幸 独立行政法人 宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究本部, 准」教授 (50311171)
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| Keywords | 無電極フラズマ生成 / ヘリコンフラズマ源 / 無電極プラズマ加速 / 電磁加速 / プラズマロケットエンジン |
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| Research Abstract |
研究代表者らは、独自のアイデアでプラズマの生成から加速にいたる全てを無電極アンテナで行うプラズマロケットエンジンを研究している。これは、寿命制限の無い究極の電気推進ロケットエンジン(軌道上で太陽電池等のエネルギーにより推進剤をプラズマ化して電気的に加速噴射するロケットエンジン)である。
今年度は、小口径では再びガラス管を用いてプラズマ生成部の実験を行い、種々のガス(アルゴン、ヘリウム、水素、窒素、酸素)についてヘリコン波プラズマの生成を試みた。その結果、アルコンでヘリコン波モードが確認されるが他の推進剤ではICPモードにとどまることが判明した。また、アルゴンでも少ない投人電力でへりこん波プラズマを励起できることが判明した。大口径のヘリコンプラズマ源については真空チャンバーをそのまま構造休としたスパイラルアンテナ方式で高密度フラズマの生成を確認した。
非接触の高周波アンテナによるプラズマ加速の実験では、繰り返しハルス方式(鋸歯状のコイル電流によりプラズマ中に周方向電界を誘起)の加速では十分な加速が確認できなかった。リサージュ方式(対向する平行平板二組によってプラズマ中に周方向電界を誘起)では500Wで最大8km/sの加速を計測することができたか、まだまだ熱加速が主体であり今後の電磁加速への改善が望まれる。
海外研究協力者のK.P.Shamrai博士を招聘し、日本での(農工大、東海大、九大,JAXA)実験の状況を検分してもらい、詳しく今後の実験と解析方針について打ち合わせを行った。
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