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2008 Fiscal Year Annual Research Report

秒速10km超での固体衝突実験と惑星大気形成過程への応用

Research Project

Project/Area Number 20340128
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

門野 敏彦  Osaka University, レーザーエネルギー学研究センター, 准教授 (60359198)

Keywords隕石衝突 / 惑星大気 / 衝突蒸発 / 秒速10km超 / 高出力レーザー / 弾丸加速 / X線ストリークメラ / X線フレーミングカメラ
Research Abstract

今年度は高出力レーザーによる弾丸加速技術の開発を主に行った.まずはもっとも単純な加速方法である,飛翔体に直接レーザーを照射する方法を試した.サイズとして0.1-0.4mmのガラス及びアルミニウムの球または円柱をプロジェクタイルとして用いた.
レーザーは大阪大学レーザーエネルギー学研究センターの激光XII号-HIPERを使用した.レーザー条件は波長1054nmの基本波,パルス幅20ns,集光径〜100から200μmφ,エネルギーは数百Jから数kJの範囲で変えた.
プロジェクタイルの速度計測はX線ストリーク及びプレーミングカメラによる画像から算出した.フレーミングカメラの画像から飛行中のプロジェクタイルの形状なども観察することが出来た.X線は激光XII号の2本のビームを銅または亜鉛板に照射して発生させた.
0.1-0.3mmのプロジェクタイルでは秒速10kmを越える速度が観測された.最高は0.1mmのアルミニウム球が秒速60kmにまで加速された,フレーミングカメラの画像からは球はその形を保っているように見えた.レーザーエネルギーを増やすと速度も上がるが,現状ではばらつきが大きくおそらくレーザーを集光する精度のばらつきが一つの原因ではないかと思われる.
今後はプロジェクタイルの進行方向にターゲットを設置し,クレーターの回収,また二次ターゲットの設置・回収により,クレーターから放出された破片の分布なども調べていく予定である.また,レーザー直接照射によるプロジェクタイルのダメージを軽減するために間接的な加速方法,たとえばプロジェクタイルから離れた位置に設置した燃料にまずレーザーを照射し,そのガスにより加速する方法を考えている.更に,クレーター形成実験ではターゲットの裏面が衝撃波により飛び出す速度を計測し,ターゲットの厚さを変えた実験から衝撃波減衰の計測を開始する.
衝撃波減衰の計測に必要な備品は今年度中に購入・納品されており来年度の計測に向けて光学系を構築中である.

  • Research Products

    (11 results)

All 2009 2008

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (9 results)

  • [Journal Article] Impact Vaporization with a velocity larger than 10 km/s2009

    • Author(s)
      T. Kadono, et al., (他14名)
    • Journal Title

      Proc. 41st ISAS Lunar and Planetary Science Symposium 41(掲載決定)

  • [Journal Article] 高出力レーザーを使った弾丸飛翔体加速および衝突実験 : 秒速10 kmを越える衝突2009

    • Author(s)
      門野敏彦, 他21名
    • Journal Title

      遊星人(日本惑星科学会誌) 18(掲載決定)

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 高出力レーザーを使った弾丸加速および秒速10 kmを超える速度での衝突実験2009

    • Author(s)
      門野敏彦, 他19名
    • Organizer
      平成20年度衝撃波シンポジウム
    • Place of Presentation
      名古屋大学IB電子情報館
    • Year and Date
      20090317-20090319
  • [Presentation] Technique for acceleration of projectiles to a velocity larger than theescape velocity of Earth 11.2 km/s2008

    • Author(s)
      T. Kadono, 他19名
    • Organizer
      AGU (American Geophysical Union)Fall Meeting
    • Place of Presentation
      San Francisco, USA
    • Year and Date
      20081215-20081219
  • [Presentation] 高出力レーザーによる弾丸飛翔体加速 : 秒速1 0 km以上での衝突による物質の蒸発2008

    • Author(s)
      門野敏彦, 他19名
    • Organizer
      第49回高圧討論会
    • Place of Presentation
      姫路商工会議所
    • Year and Date
      20081112-20081114
  • [Presentation] 高出力レーザーによる弾丸飛翔体加速 : 秒速1 0 km以上での衝突によるLiFの蒸発2008

    • Author(s)
      門野敏彦, 他17名
    • Organizer
      日本惑星科学会 2008年秋季講演会
    • Place of Presentation
      九州大学箱崎キャンパス
    • Year and Date
      20081101-20081103
  • [Presentation] 高出力レーザーによる弾丸飛翔体加速2008

    • Author(s)
      門野敏彦, 他14名
    • Organizer
      2008年度衝突研究会
    • Place of Presentation
      北海道大学低温科学研究所
    • Year and Date
      20080927-20080929
  • [Presentation] 秒速1 0 km以上での衝突による蒸発2008

    • Author(s)
      門野敏彦, 他川名
    • Organizer
      第41回 月・惑星シンポジウム
    • Place of Presentation
      宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究本部相模原キャンパス
    • Year and Date
      20080806-20080808
  • [Presentation] Radial distribution of ejecta induced by Deep Impact2008

    • Author(s)
      T. Kadono, 他8 名
    • Organizer
      AOGS (Asia Oceania Geosciences Society)2008
    • Place of Presentation
      Busan, Korea
    • Year and Date
      20080616-20080620
  • [Presentation] 高出力レーザーによる弾丸飛翔体加速2008

    • Author(s)
      門野敏彦, 他13名
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2008年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ国際会議場
    • Year and Date
      20080525-20080530
  • [Presentation] Projectile acceleration to a velocity over the Earth's escape velocityand application in planetary science2008

    • Author(s)
      T. Kadono, 他14名
    • Organizer
      HEDLA-08(The 7th International Conference on High Energy Density Laboratory Astrophysics)
    • Place of Presentation
      St. Louis, MO, USA
    • Year and Date
      20080411-20080415

URL: 

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

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