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2008 Fiscal Year Annual Research Report

レーザ・電気複合加速型プラズマ推進機の作動特性評価及び実用化に向けたシステム構築

Research Project

Project/Area Number 20360385
Research InstitutionTokai University

Principal Investigator

堀澤 秀之  Tokai University, 工学部, 教授 (30256169)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 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)
山口 滋  東海大学, 理学部, 教授 (40297205)
Keywords航空宇宙工学 / ロケット / 人工衛星 / プラズマ・核融合 / 高性能レーザー
Research Abstract

初年度は,真空排気系およびレーザ発振器の導入・設置,ならびに推進機・推力測定装置の製作・構築を実施した.後期に入り,推力測定の試行実験を行った.真空排気系とレーザ発振器はいずれも特注品のため,導入・設置が遅れ,現在,構築ならびに作動試験の進行中である,また,推力測定装置は,水平捩り振り子式を採用し,振り子の変位は渦電流式非接触変位センサ(分解能0.2μm)で計測する方式を取った、また,作動時の振り子の振動は,永久磁石による渦電流式電磁ダンパにより抑制した.本装置は,既に試作・改良を重ね,振り子長1mにより最小測定限界1.4nNを実現した.校正には,静電式アクチュエータを自作し,真空中にて校正が行えるようにした.推進性能評価の試行実験では,既存のマイクロチップレーザ(パルス幅250psec,繰返し周波数1kHz)を使用し,レーザアブレーションにより発生したプラズマ(単体では推力5nN程度)に対して静電加速用電場(電圧1kV程度まで)を印加することで,著しい推進性能の向上(最大で120nN)を確認した.
プラズマ分光システムの構築については,主として既存のレーザ分光用光源であるOPOの調整ならびに作動試験を行った.作動試験においては,主として,PLIFや吸収分光実験を行った.
電源システムの構築については,特にレーザの各主要要素用のドライバ・電源システムの構築を行った.すなわち,マイクロチップレーザ用ドライバや増幅用半導体レーザ用ドライバ、Q-swドライバ,ペルチェドライバなどがこれに相当する.

  • Research Products

    (4 results)

All 2009 2008

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Thrust Measurement of a Pure Magnetic Sail Using Parallelogram-Pendulum Method2009

    • Author(s)
      Kazuma Ueno
    • Journal Title

      Journal of Propulsion and Power 25

      Pages: 536-539

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Measurement of ion acceleration characteristics of a laser-electrostatic hybrid microthruster for space propulsion applications2008

    • Author(s)
      Tomohisa Ono
    • Journal Title

      Vacuum 83

      Pages: 213-216

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Numerical simulation of micro-nozzle and micro-nozzle-array flowfield characteristics2008

    • Author(s)
      Hideyuki Horisawa
    • Journal Title

      Vacuum 83

      Pages: 52-56

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Laser-Electrostatic Acceleration Characteristics of a Laser-Electric Hybrid Thruster2008

    • Author(s)
      Tomohisa Ono
    • Organizer
      44th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference and Exhibit
    • Place of Presentation
      Hartford, CT, USA
    • Year and Date
      2008-07-22

URL: 

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

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