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2011 Fiscal Year Annual Research Report

太陽励起レーザーの高効率な太陽光キャビティの開発

Research Project

Project/Area Number 22760688
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

大久保 友雅  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (50431995)

Keywords太陽励起レーザー / 自然エネルギー
Research Abstract

当初の研究実施計画通り,前年度に作成した数値計算コードを用いて,降り注ぐ太陽光パワーに対するレーザー媒質での総吸収パワー,太陽光パワーを吸収したレーザー媒質上での最大パワー密度,およびその励起分布の均一性を評価指標として,レーザー媒質,太陽光キャビティの設計・試作を行った.また,本設計には前年度に考案した新しい集光系モデルを組み込んで行った.
さらに,レーザー媒質の形状,散乱損失等を計測する事により,従来のCr:Nd:YAGセラミックスからNd:YAG結晶へとレーザー媒質を変更し,形状も変更する事により,レーザー共振器内での損失を減らす設計を行った.
その結果,2×2mのフレネルレンズを一次集光系として用いた太陽励起レーザー装置を作成し,最大レーザー出力120Wを得る事に成功した.これはレーザー出力としては1.5倍の向上に成功した事になる.また,この結果は総合エネルギー効率指標(Tbtal area performance)にすると30[W/m^2]となり,他の研究機関で行われた反射型集光系を一次集光系として用いた研究における最高記録である6.7[W/m^2]のおよそ4.5倍に相当し,効率の世界最高記録を大きく更新した事になる.なお,本結果は現在論文投稿中である.
以上の事から,研究実施計画通り,前年度に作成した計算コードを用い,総吸収パワー,最大パワー密度および励起パワー密度の分布を考慮する事により評価指標を確立し,それらの評価指標から太陽励起レーザーの集光系およびレーザー媒質を設計する事により,レーザー出力,効率の大幅な向上に成功した.

  • Research Products

    (4 results)

All 2012 2011

All Presentation (4 results)

  • [Presentation] Demonstration of Solar-Pumped Laser-Induced Magnesium Production from Magnesium Oxide2012

    • Author(s)
      Yabe Takashi, Ohkubo Tomomasa, Dinh Thanh Hung, Kuboyama Hiroki, Nakano Junichi
    • Organizer
      TMS2012 1411st Annual Meeting & Exhibition
    • Place of Presentation
      Orlando, USA
    • Year and Date
      2012-03-12
  • [Presentation] クリーンエネルギーサイクル実現のためのレーザーによる酸化マグネシウムの還元III2012

    • Author(s)
      松島英理哉,矢部孝,内田成明,大久保友雅,中野潤一,鵜瀞忠,後藤萌
    • Organizer
      レーザ学会学術講演会第32回年次大会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2012-02-01
  • [Presentation] 太陽光励起レーザーによる酸化マグネシウム還元率向上に関する研究2012

    • Author(s)
      岡本康太,矢部孝,内田成明,大久保友雅, Dinh Thanh Hung,久保山裕己,市川晃,竹中泰亮,丸川直起,山田裕輔
    • Organizer
      レーザ学会学術講演会第32回年次大会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2012-01-30
  • [Presentation] 太陽励起レーザーにおける励起光集光系の高性能化に関する研究2011

    • Author(s)
      Dinh Thanh Hung,矢部孝,大久保友雅,内田成明,田辺和慶,久保山裕己,岡本康太,佐藤雄二,吉田國雄,岡本吉章,柳谷高公
    • Organizer
      レーザー学会第414回研究会報告
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2011-07-08

URL: 

Published: 2013-06-26  

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