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2008 Fiscal Year Annual Research Report

レーザー支持爆轟波の物理の解明

Research Project

Project/Area Number 19206087
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

小紫 公也  The University of Tokyo, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (90242825)

Keywordsレーザー / プラズマ / 爆轟波 / 宇宙 / 推進
Research Abstract

20年度は、主として以下の3つの実験を行った。高解像度ICCDカメラの導入により高精度な計測が行えるようになり、またエッシェル分光器を用いて発光分光を同時に行った。
1. ガラスレーザー(波長1.053μm)を用いたプラズマ着火の場合の爆轟波終了条件と爆風波変換効率の計測 購入した高出力ガラスレーザー(2J/pulse)を使用してレーザー支持爆轟波を誘起した。その結果、レーザー支持爆轟を維持するためのレーザー強度閾値は、炭酸ガスレーザー(波長10.6μm)の場合よりも3ケタ大きかったが、爆風波変換効率はほぼ同じ40%程度であった。波長が短くなったことに伴う吸収係数の減少を、電離度の上昇によって補ったものと推測される。今後の数値解析との比較検証に供しうる、貴重なデータである。
2. 二波長マッハツェンダー法によるより精密な密度分布測定 空間精度の高い干渉縞計測を行った結果、レーザー支持爆轟波が維持されている時間帯には、衝撃波よりも前方にプリカーサー電離領域が存在することが示唆された。理論的には予測されていたが、初めて密度分布が計測された。もう少し計測データを増やしプリカーサーの存在を確認する必要がある。
3. 発光分光法による電子温度計測 ボルツマンプロット法によって電子温度を求めた結果、レーザー支持爆轟波が維持されている時間帯は、20,000Kを上回る温度を示した。ほぼ局所熱平衡にあることも分かった。この温度の電子から放出されるフォトンによって上記のプリカーサー電子が維持され得るかどうか、今後解析的な検証を行いたい。

  • Research Products

    (10 results)

All 2009 2008

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Thrust Performance of Microwave Rocket under Repetitive Pulse Operation2009

    • Author(s)
      Oda, Y. , Shibata, T. , Komurasaki, K. , Takahashi, K. , Kasugai, A. , Sakamoto, K
    • Journal Title

      Journal of Propulsion and Power 25(1)

      Pages: 118-122

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] レーザー支持爆轟の終了条件とレーザー波長2008

    • Author(s)
      山口敏和, 畑井啓吾, 小紫公也, 荒川義博
    • Journal Title

      プラズマ応用科学 16(2)

      Pages: 125-130

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] プラズマの着火過程における電離ダイナミクスと構造2008

    • Author(s)
      小田靖久, 小紫公也, 坂本慶司
    • Journal Title

      Journal of Plasma and Fusion Research 84(6)

      Pages: 343-347

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Numerical Analysis of Exhaust and Refill Process of a Laser Pulsejet2008

    • Author(s)
      Katsurayama, H. , Komurasaki, K. , Hirooka, MoriK. , Arakawa, Y.
    • Journal Title

      Journal of Propulsion and Power 24(5)

      Pages: 999-1006

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effbct of Laser Supported Detonation Wave Confinement on Termination Conditions2008

    • Author(s)
      Ushio, M. Komurasaki, K. , Kawamura, K. , Arakawa, Y.
    • Journal Title

      shock Waves 18

      Pages: 35-39

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] レーザー支持爆轟波構造のレーザーパワー依存性2009

    • Author(s)
      嶋田豊
    • Organizer
      平成20年度衝撃波シンポジウム
    • Place of Presentation
      名古屋、名古屋大学IB電子情報館
    • Year and Date
      2009-03-18
  • [Presentation] レーザー支持爆轟波における支持構造とその維持条件2009

    • Author(s)
      畑井啓吾
    • Organizer
      第49回航空原動機・宇宙推進講演会
    • Place of Presentation
      長崎、ロワジールホテル長崎
    • Year and Date
      2009-03-06
  • [Presentation] レーザー支持爆轟波におけるレーザー波長の影響2008

    • Author(s)
      山口敏和
    • Organizer
      第52回宇宙科学技術連合講演会
    • Place of Presentation
      兵庫、淡路島夢舞台
    • Year and Date
      2008-11-06
  • [Presentation] Modeling of Laser Supported Detonation Wave Structure Based on Measured Plasma Properties2008

    • Author(s)
      小紫公也
    • Organizer
      39th Plasmadynamics and Lasers Conference
    • Place of Presentation
      シアトル、米国
    • Year and Date
      2008-06-25
  • [Presentation] 二波長マッハツェンダー干渉法によるレーザー爆轟波背後の電子数密度測定2008

    • Author(s)
      畑井啓吾
    • Organizer
      第40回流体力学講演会
    • Place of Presentation
      仙台、東北大学片平キャンパス
    • Year and Date
      2008-06-13

URL: 

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

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