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レーザ生成プラズマ方式オープニングによる超高速パルスパワーの発生

研究課題

研究課題/領域番号 04650244
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 電力工学
研究機関熊本大学

研究代表者

秋山 秀典  熊本大学, 工学部, 教授 (50126827)

研究分担者 勝木 淳 (勝木 潤)  熊本大学, 工学部, 助手 (80233758)
前田 定男  熊本大学, 工学部, 教授 (10040370)
研究期間 (年度) 1992 – 1994
研究課題ステータス 完了 (1994年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1994年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
1993年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
1992年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードオープニングスイッチ / 誘導性エネルギー蓄積 / レーザ生成プラズマ / プラズマオープニングスイッチ / パルスパワー / 高電圧 / 大電流 / 遮断器 / プラズマ / 誘導性エネルギー貯蔵
研究概要

パルスパワー発生装置は、これまで、マルクスバンクと水コンテンサからなるシステムが用いられてきたが、パルスパワー出力が大きくなるほど巨大なシステムとなり、大学の研究所に設置することすら困難な状況である。我々は、各研究室や講座単位でも設置、維持の可能なコンパクトで軽量かつ安価な誘導性エネルギー蓄積方式パスルパワー発生装置の研究を行ってきた。本方式で不可欠な大電流を高速で遮断するオープニングスイッチとして、水中銅線とプラズマガンを用いたシステムを開発した。しかしながら、銅線を使うため、高繰り返し動作が不可能であるとともに、銅線溶断時の衝撃音と水圧がさらなる大電力化にとって問題となってきた。
本研究の目的は、新しく考察した、数百hAを数nsで遮断可能なレーザ生成プラズマ方式オープニングスイッチの特性を調べた後、数nsの立ち上がり時間を持つ超高速大電力パルスパワーを発生することである。得られた成果は下記のように要約される
(1)レーザ生成プラズマ方式オープニングスイッチは、電流を数十nsで遮断できるスイッチであることが分かった。
(2)レーザ生成プラズマとオープニング動作の関係を、OMAを用いてプラズマ分光することにより調べた。その結果、中性ガスが重要な役割を持っていることを見いだした。
(3)10パルス1秒と高繰り返しで動作させることができた。
(4)カーボンターゲットがなくなるまで、数十万ショット、メンテナンスフリーで動作させることができるオープニングスイッチであることが分かった。

報告書

(4件)
  • 1994 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1993 実績報告書
  • 1992 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (18件)

  • [文献書誌] 秋山秀典: "パルスパワー高度利用技術" 電気学会誌. 115. 164-169 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 下村直行: "オープニングスイッチとしての水中銅線ヒューズの抵抗変化" 電気学会論文誌. 115-A. (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 下村直行: "自己積分型ロゴスキーコイルの共振特性" 電気学会論文誌. 114-B. 33-37 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K,Takasugi: "X-ray Generation from a Gas-Puff Z-Pinch by a Pulsed Power with a Self-Crowbar Switch" Rev.Sci,Instrum.64. 2403-2404 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 秋山秀典: "パルスパワー発生技術" プラズマ・融合学会誌. 69. 192-196 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Fukuzawa: "Plasma Erosion Opening Switch Using Laser-Produced" IEEE Trans,on Plasma Science. 20. 447-451 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Akiyama: "Pulsed Power Application Technology" Transaction of IEE Japan. Vol.115. 164-169 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.shimomura, M.Nagata and H.Akiyama: "Resistance Change of Copper Fuses in Water as Opening Switches" Transaction of IEE Japan. Vol.115-A. (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.shimomura, M.Nagata and H.Akiyama: "Resonance Characteristics of Self-Integrating Rogowski Coils" Transaction of IEE Japan. Vol.114-B. 33-37 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Takasugi, H.Akiyama, at al: "X-Ray Generation from a Gas-Puff Z-Pinch by a Pulsed Power Generator with a Self-Crowbar Switch" Rev.Sci.Instrum.Vol.64. 2403-2404 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Akiyama: "Technology of Pulsed Power Generator" Journal of Plasma and Fusion Research. 192-196 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Fukuzawa, S.Ihara, S.Maeda and H.Akiyama: "Plasma Erosion Opening Switch Using Laser-Produced Plasma" IEEE Trnas.on Plasma Science. Vol.20. 447-451 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 秋山秀典: "パルスパワー高度利用技術" 電気学会誌. 115. 164-169 (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 下村直行: "オープニングスイッチとしての水中銅線ヒューズの抵抗変化" 電気学会論文誌. 115-A. (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] K.Takasugi: "x-ray generation from a gas-puff Z-pinch driven by a pulsed power generator with a self-crowbar switch" Review of Scienfific Instruments. 64. 2403-2404 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 下村直行: "自己積分型ロゴスキーコイルの共振特性" 電気学会論文誌B. 114. 33-37 (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] T.Fukuzawa: "Plasma Erosion Opening Switch Using Laserproduced Plasma" IEEE Trans,Plasma Science. 20. 447-451 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 秋山 秀典: "パルスパワー発生技術" プラズマ・核融合学会誌. 69. (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書

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公開日: 1992-04-01   更新日: 2016-04-21  

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