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パワー変調された長パルスレーザーの開発とそのプラズマ計測への応用

研究課題

研究課題/領域番号 02452272
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 プラズマ理工学
研究機関名古屋大学

研究代表者

築島 隆繁  名古屋大学, 工学部, 教授 (20023020)

研究分担者 佐々木 浩一  名古屋大学, 工学部, 助手 (50235248)
永津 雅章  名古屋大学, 工学部, 助教授 (20155948)
研究期間 (年度) 1990 – 1992
研究課題ステータス 完了 (1992年度)
配分額 *注記
6,000千円 (直接経費: 6,000千円)
1992年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
1991年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
1990年度: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
キーワードパワー変調レーザー / 注入ロック / 駆動散乱法 / 静電波動励起 / 静電イオンサイクロトロン波 / 波動励起効率 / 理論的検討 / 計算機シミュレーション / ハイブリッド粒子コード / ポンデロモーティブ力 / ポンデロモ-ティブ力 / TEA CO_2レ-ザ- / パワ-変調 / 長パルス / プラズマ診断 / プラズマ波動
研究概要

本研究は、当研究室でかねてより提案している新しい高温プラズマ診断法「駆動散乱法」の原理実証を目的としている。駆動散乱法は、外部から、パワー変調されたレーザービームをプラズマに入射することにより静電波動を励起し、励起した波動の分散特性からプラズマ自身の性質を推定する方法である。
まず、平成2年度には、平成3年度以降の実験で静電波動の励起に用いるTEA CO_2レーザーシステムの整備を行った。本システムでは、2モードで動作するハイブリッドCO_2レーザーを注入源したパルス注入ロック方式により、主TEA4CO_2レーザーから10J級の長パルス・パワー変調出力(1μs、30MHz)が安定に得られる。
平成3年度には、平成2年度に整備したパワー変調レーザーシステムを用いて、実験室プラズマ中に静電イオンサイクロトロン波を励起することに成功した。波動の励起には静電プローブを用いた。プラズマの背景揺動に埋もれた微弱な波動信号を抽出するのに、新しく開発した狭帯域数値フィルターを用いた。励起された波動の分散特性は静電イオンサイクロトロン波の分散関係をほぼ満足した。
本研究の最終年度である平成4年度には、平成3年度の実験で励起された静電波動の振幅と、理論および計算機シミュレーションで得られる波動の振幅との比較・検討を行った。その結果、実験値と理論値は数係数を除いてほぼ一致した。また、理論値とシミュレーションの値はよい一致を示した。
以上述べたように、本研究の当初計画・目的はほぼ100%達成された。

報告書

(4件)
  • 1992 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1991 実績報告書
  • 1990 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (22件)

  • [文献書誌] 佐々木 浩一,築島 隆繁: "長パルスパワー変調TEA CO_2レーザーシステムの開発" レーザー研究. 20. 475-487 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Sasaki et al.: "A High-Power.Power-Modulated TEA CO_2 Laser System as a Driving Source of Electrostatic Plasma Waves" Rev.Sci.Instrum.63. 4086-4091 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Sasaki et al.: "Excitation of Electrostatic Ion Cyclotron Waves by a Power-Modulated Transversely Excited Atmosphere(TEA)CO_2 Laser" Phys.Fluids B:Plasma Phys.(April issue). 5. (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 佐々木 浩一他: "パワー変調レーザービームにより励起された静電波動の振幅に関する理論および計算機シミュレーションによる検討" プラズマ・核融合学会誌 投稿中.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Sasaki et al.: "Excitation of Plasma Waves by a Power-Modulated TEA CO_2 Laser" Proceedings of International Symposium on Laser-Aided Plasma Diagnostics. 122-127 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Sasaki et al.: "Development of a High-Power,Power-Modulated TEA CO_2 Laser System as a Driving Source of Electrostatic Plasma Waves" Proceedings of 2nd International Conference on Millimeter Wave and Far-Infrared Technology. 132-135 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Sasaki and T.Tsukishima: "Development of a Power-Modulated TEA CO_2 Laser System with Long Pulse Duration" Rev. Laser Eng.vol.20. 475-487 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Sasaki, K.Takahashi, T.Fujii, M.Nagatsu, and T.Tsukishima: "A High-Power, Power-Modulated TEA CO_2 Laser System as a Driving Source of Electrostatic Plasma Waves" Rev. Sci. In-strum.vol.63. 4086-4091 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Sasaki, T.Fujii, K.Takahashi, M.Nagatsu, and T.Tsukishima: "Excitation of Electrostatic Ion Cyclotron Waves by a Power Modulated Transversely Excited Atmosphere (TEA) CO_2 Laser" Phys. Fluids B: Plasma Phys.Vol.5. (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Sasaki, K.Takahashi, M.Nagatsu, and T.Tsukishima: "Theoretical Analysis and Computer Simulation of the Am-plitude of Electrostatic Plasma Waves Excited by a Power-Modulated Laser Beam" J.Plasma & Fusion Res.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Sasaki, T.Fujii, K.Takahashi, M.Nagatsu, and T.Tsukishima: "Excitation of Plasma Waves by a Power-Modulated TEA CO_2 Laser" Proceedings of 5th Inter-national Symposium on Laser-Aided Plasma Di-agnostics. 122-127 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Sasaki, K.Takahashi, T.Fujii, M.Nagatsu, and T.Tsukishima: "Development of a High-Power, Power-Modulated TEA CO_2 Laser System as a Driving Source of Electrostatic Plasma Waves" Proceedings of 2nd International Conference on Millimeter Wave and Far-Infrared Technology. 132-135 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 佐々木 浩一、築島 隆繁: "長パルスパワー変調TEA CO_2レーザーシステムの開発" レーザー研究. 20. 475-487 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sasaki et al.: "A High-Power,Power-Modulated TEA CO_2 Laser System as a Driving Source of Electrostatic Plasma Waves" Rev.Sci.Instrum.63. 4086-4091 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sasaki et al.: "Excitation of Electrostatic Ion Cyclotron Waves by a Power-Modulated Transversely Excited Atmosphere (TEA) CO_2 Laser" Phys.Fluids B:Plasma Phys.5. (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sasaki et al.: "Development of a High-Power,Power-Modulated TEA CO_2 Laser System as a Driving Source of Electrostatic Plasma Waves" Proceedings of 2nd International Conference on Millimeter Wave and Far-Infrared Technology. 132-135 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sasaki: "Excitation of Plasma Waves by a PowerーModulated TEA CO_2 Laser" Proceedings of 5th International Symposium on LaserーAided Plasma Diagnostics. 122-125 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sasaki: "A HighーPower PowerーModulated TEA CO_2 Laser System as a Driving Source of Electrostatic Plasma Waves" Review of Scientific Instruments.

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sasaki: "TwoーFrequency Operation of a Hybrid TEA CO_2 Laser and Its Application to TwoーFrequency Pulse Injection Locking" Japanese Journal of Applied Physics. 29. L2226-L2228 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sasaki: "Pulse InjectionーLocked TEA CO_2 Laser for Long Pulse Operation with Feedback Stabilization" Japanese Journal of Applied Physics. 29. 1459-1465 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sasaki: "Theoretical Model and Numerical Simulation of TwoーLomgitudinalーMode Oscillation in an InjectionーLocked TEA CO_2 Laser" Japanese Journal of Applied Physics. 29. 284-293 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sasaki: "Numerical Simulation of Elongationg the Pulse Duration of a TEA CO_2 Laser" Japanese Journal of Applied Physics. 29. 277-283 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書

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公開日: 1990-04-01   更新日: 2016-04-21  

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