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2009 Fiscal Year Annual Research Report

高感度レーザー吸収分光法のアーク加熱風洞への適用

Research Project

Project/Area Number 20860097
Research InstitutionJapan Aerospace Exploration Agency

Principal Investigator

高柳 大樹  Japan Aerospace Exploration Agency, 研究開発本部流体グループ, 研究員 (70513422)

Keywords計測工学 / 高エンタルピー / 分光診断 / 吸収分光 / アーク加熱風洞
Research Abstract

宇宙往還機や再突入機の熱防御システムを開発するために模擬する高エンタルピー気流を生成する必要がある.この高エンタルピー気流の生成にはアーク加熱風洞、誘導加熱風洞がよく用いられているが,これらの風洞により生成された気流は熱化学非平衡であるため気流の諸特性は正確にわかっていない.近年このような高エンタルピー流を診断するために非接触な分光測定,特に発光分光法やレーザー誘起蛍光法が行われており,気流中の並進,回転,振動,電子励起温度が明らかにされつつある.そこで本研究では高感度レーザー吸収分光法として近年着目されているキャビティエンハンスト法を宇宙航空研究開発機構調布航空宇宙センターに設置されている大型アーク加熱風洞に適用し,気流の並進温度,数密度を測定することを目的としている.20年度の研究において真空チェンバーの両側のフランジにブリュースター窓を取り付け,その外側に一対の高反射ミラーを固定することによって高反射ミラーを真空チェンバー外部に設置したままキャビティエンハンスト法を適用できる系を構築した.しかしながらポンプや電源等の振動によって感度やS/N比が悪化してしまった.そこで21年度においてレーザー変位計を用いてチェンバーの振動を測定したところ±15μm, 24Hz程度の振動であることがわかった.またテストプラズマとしてマイクロ波放電セルを用い、自動ステージを用いて機械振動の影響を検証した.その結果,機械振動によって感度,S/N比が悪化することを定量的に確認することができた.

  • Research Products

    (4 results)

All 2009 Other

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

  • [Journal Article] Translational Temperature Distribution in an Inductively Coupled Plasma Flow for Catalytic Efficiency Measurements

    • Author(s)
      Takayanagi, H., Bauer, C., Osawa, H., Suzuki, T., Fujita, K., Komurasaki, K
    • Journal Title

      The ISTS special issue of Transactions of JSASS, Space Technology Japan (査読中)

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 高感度レーザー吸収分光法への機械振動の影響2009

    • Author(s)
      高柳大樹, 野村哲史, 藤田和央, 小紫公也
    • Organizer
      平成21年度宇宙航行の力学シンポジウムプログラム
    • Place of Presentation
      神奈川県相模原市
    • Year and Date
      2009-12-10
  • [Presentation] Catalytic Efficiency of Atomic Oxygen Recombination for SiC Deduced with Laser Absorption Spectroscopy2009

    • Author(s)
      Takayanagi, H., Bauer, C., Osawa, H., Suzuki, T., Fujita, K., Komurasaki, K
    • Organizer
      27th International Symposium on Space Technology and Science
    • Place of Presentation
      茨城県つくば市
    • Year and Date
      2009-07-09
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.ard.jaxa.jp/research/ryutai/ryu-enthalpy.html

URL: 

Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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