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2008 Fiscal Year Annual Research Report

高速プラズマ流の加熱・加速制御技術の確立と先進宇宙プラズマ推進機開発

Research Project

Project/Area Number 18340183
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

安藤 晃  Tohoku University, 大学院・工学研究科, 准教授 (90182998)

Keywords高周波加熱 / プラズマ推進 / VASIMR / HITOP / イオン加熱 / 磁気ノズル / 宇宙電気推進
Research Abstract

近年、プラズマを用いた電気推進機が次世代の推進システムとして必要不可欠なものとして開発が進められている。本研究の目的は、高速プラズマ流のイオン加熱法を確立し、磁気ノズルと組み合わせた推力可変の次世代のプラズマ推進システムを開発するために、高速で移動するプラズマ流中のイオン加熱手法の確立、磁気ノズル配位を用いた流れ方向エネルギーへの変換手法の確立、磁場からのプラズマ離脱の検証を進め、推力可変プラズマ推進機システムの有効性を明らかにし、その実現に寄与することである。
本年度は印加電力の増強とともに、磁場強度増強と形状の最適化をはかり、高エネルギーイオンの加熱と磁気ノズルを用いたエネルギー変換の高効率化を目的とした実験を行った。特に、磁場を用いた電気推進機では、磁場からのプラズマ離脱が解決すべき問題点として指摘されているが、この現象を実験的に明らかにするため、アルヴェンマッハ数が1を越えるプラズマ流形成とその際のプラズマ流諸量の変化を観測した。アルヴェンマッハ数が1となる場所で、プラズマの流れエネルギー(運動エネルギー)が磁場のエネルギーと一致するため、磁気圧に打ち勝ってプラズマが離脱する条件となっている。この超アルヴェン速プラズマ流を実現するため、プラズマ流源の改良をすすめ、また計測手法としてのアルヴェンマッハプローブを開発した。この結果、超アルヴェン速プラズマ流を実現でき、プラズマ離脱現象に関連したパラメータ計測を実施した。

  • Research Products

    (11 results)

All 2009 2008

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (9 results)

  • [Journal Article] Generation of supersonic and super-Alfvenic flow by using ICRF heating and a magnetic nozzle2008

    • Author(s)
      A. Ando
    • Journal Title

      Plasma and Fusion Research 3

      Pages: S1018_1-5

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High Power Ion Heating in Helium and Hydrogen Plasmas for Advanced Plasma Thrusters2008

    • Author(s)
      A. Ando
    • Journal Title

      Proc. of the 26th International Symposium on Space Technology and Science 1

      Pages: 2008-b-49_1-6

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] アルヴェンマッハプローブを用いた高速プラズマ流計測2009

    • Author(s)
      安藤晃
    • Organizer
      プラズマ科学シンポジウム
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2009-02-02
  • [Presentation] アルヴェンマッハプローブの特性評価と高速プラズマ流計測2008

    • Author(s)
      條真悟, 他
    • Organizer
      プラズマ・核融合学会第25回年会
    • Place of Presentation
      宇都宮
    • Year and Date
      2008-12-04
  • [Presentation] アルヴェンマッハプローブによる高速プラズマ流計測2008

    • Author(s)
      安藤晃, 他
    • Organizer
      日本物理学会2008年秋季大会
    • Place of Presentation
      盛岡
    • Year and Date
      2008-09-22
  • [Presentation] Experimental Study of ion heating and acceleration in a fast-flowing plasma for the advanced plasma propulsion2008

    • Author(s)
      A. Ando
    • Organizer
      International Congress on Plasma Physics 2008
    • Place of Presentation
      Fukuoka, 日本
    • Year and Date
      2008-09-11
  • [Presentation] Ion Heating and Acceleration in Helium and Hydrogen Plasmas for Advanced Plasma2008

    • Author(s)
      A. Ando
    • Organizer
      International Interdisciplinary-symposium on Gaseous and Liquid Plasmas
    • Place of Presentation
      Sendai, 日本
    • Year and Date
      2008-09-06
  • [Presentation] Characteristics of an Alfven Mach Probe in a Fast-Flowing Plasma2008

    • Author(s)
      S. Jo
    • Organizer
      International Interdisciplinary-symposium on Gaseous and Liquid Plasmas
    • Place of Presentation
      Sendai, 日本
    • Year and Date
      2008-09-06
  • [Presentation] Generation of supersonic and super-Alfvdnic flow with an open magnetic field2008

    • Author(s)
      A. Ando
    • Organizer
      7th International Conference on Open Magnetic System for Plasma Confinement
    • Place of Presentation
      Daejeon, Korea
    • Year and Date
      2008-07-16
  • [Presentation] 超アルヴェン速プラズマ流の生成とアルヴェンマッハプローブ計測2008

    • Author(s)
      土門正和, 他
    • Organizer
      第7回核融合エネルギー連合講演会
    • Place of Presentation
      青森
    • Year and Date
      2008-06-21
  • [Presentation] High Power Ion Heating in Helium and Hydrogen Plasmas for Advanced Plasma Thrusters2008

    • Author(s)
      A. Ando
    • Organizer
      26th International Symposium on Space Technology and Science
    • Place of Presentation
      Hamalnatsu, 日本
    • Year and Date
      2008-06-06

URL: 

Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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