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レーザによる微水滴中生成プラズマの成長・減衰経時変化特性

研究課題

研究課題/領域番号 06650326
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 電力工学・電気機器工学
研究機関神戸大学

研究代表者

荒井 健次  神戸大学, 工学部, 教授 (80031079)

研究分担者 趙 孟佑  神戸大学, 大学院・自然科学研究科, 助手 (60243333)
中本 聡  神戸大学, 工学部, 教務職員 (10198260)
竹の 裕正 (竹堅 裕正 / 竹野 裕正)  神戸大学, 工学部, 助手 (90216929)
研究期間 (年度) 1994 – 1995
研究課題ステータス 完了 (1995年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
1995年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
1994年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
キーワードレーザ生成プラズマ / 誘雷 / 消雷 / 放電光計測 / 衝撃波
研究概要

レーザ誘雷の発展型である、消雷を想定した基礎的研究として、微水滴中にレーザ光で生成したプラズマの時間発展について、2年間にわたり実験的に研究を行ってきた。主として2種類の観点から実験を行い、次のような知見を得ることができた。
1.プラズマの放射光の時間変化を、波長に分解して測定を行い、得られたデータについて、時間毎にスペクトル解析を行った。プラズマ生成直後での連続スペクトルを解析し、電子温度が5000-7000Kであることがわかった。また、長時間(10μsec以上)後については線スペクトルを解析し、電子密度が10-10mのオーダーにあり、時定数約8μsecで減衰することがわかった。問題点としては、連続スペクトルから得られた電子密度の値の信頼性と、長時間経過時の電子温度の値が得られていないことがある。
2.プラズマに弱電界を印加して得られる反応から、プラズマの性質を調べる実験を行った。プラズマから引き出される電荷量は、電界に比例し、電極間隔に反比例することがわかった。さらに、パルス状に電界を印加することにより、引き出し電荷量の時間変化を調べたところ、プラズマ生成時に発生する衝撃波や、微水滴雰囲気が荷電粒子の運動に影響を与えていることがわかった。実験結果をプラズマの性質と対応させるためには、精密なモデルの構築が必要であるが、現段階では部分的な対応しか得られておらず、より実験データを充実させる必要がある。
以上、いくつか未解決の問題も残されているが、遠大な目標である消雷実現に向けての、第一次的なデータは得られた。

報告書

(3件)
  • 1995 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1994 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (21件)

  • [文献書誌] 竹の裕正: "弱電界印加によるレーザ光生成プラズマの経時変化計測" 放電研究. No. 144. 67-70 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 王暁黎: "微水滴中における炭酸ガスレーザー生成プラズマの経時変化計測" 神戸大学大学院自然科学研究科紀要. 第13号B. 11-17 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 趙孟佑: "CO_2レーザーによるプラズマ生成過程のシミュレーション" 電気学会論文誌A. 115. 553-562 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiromasa Takeno: "Fundamental Study on Laser Induced Pischarge in Cloud Due to Optical And Electrical Measurements with Numerical Simulations" Proceedings of 9th International Symposium on High Voltage Engineering. 6. 6770-1-6770-4 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mengu Cho: "NON-EQUILIBRIUM SIMULATION OF LASER-INDUCED GAS BREAKDOWN PROCESSES" Proceedings of 11th International Conference on Gas Discharge and Their Applications.2. 96-99 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 趙孟佑: "レーザ生成衝撃波の気中伝搬過程の数値シミュレーション" 電気学会論文誌A. 115. 1088-1097 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiromasa Takeno: "Time-resolved Measurement of Laser-produced Plasma with Applying Weak Electric Field" Journal of The Japan Research Group of Electrical Discharges. No.144. 67-70 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Xiaoli Wang: "Time-resolved Measurement of CO_2 Laser-produced Plasma in Water Vapor" Memoirs of Graduate School of Science and Technology, Kobe University. No.13-B. 11-17 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mengu Cho: "Computer Simulation of CO_2 Laser-Induced Plasma Production Processes" Transaction of IEE of Japan. Vol.115-A,No.7. 553-562 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiromasa Takeno: "Fundamental Study on Laser Induced Discharge in Cloud Due to Optical And Electrical Measurements with Numerical Simulations" Proceedings of 9th International Symposium on High Voltage Engineering. Vol.6. 6770-1-4 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mengu Cho: "NON-EQUILIBRIUM SIMULATION OF LASER-INDUCED GAS BREAKDOWN PROCESSES" Proceedings of 11th International Conference on Gas Discharges and Their Applications. Vol.2. 96-99 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mengu Cho: "Computer Simulation of Laser-Induced Shock Wave Propagation in Gas" Transaction of IEE of Japan. Vol.115-A,No.11. 1088-1097 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 趙 孟佑: "CO_2レーザーによるプラズマ生成過程のシミュレーション" 電気学会論文誌A. 115. 553-562 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Hiromasa Takeno: "Fundamental Study on Laser Induced Disharge in Cloud Due to Optical Aud Electrical Measurements with Numerical Simulations" Proceedings of 9th International Symposium on High Voltage Engineering. 6. 6770-1-6770-4 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Mengu Cho: "NON-EQUILIBRIUM SIMULATION OF LASER-INDUCED GAS BREAKDOWN PROCESSES" Proceedings of 11th International Conference on Gus Pischarges and Their Applications. 2. 96-99 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 趙 孟佑: "レーザ生成衝撃波の気中伝搬過程の数値シミュレーション" 電気学会論文誌A. 115. 1088-1097 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 趙 孟佑 他: "レーザ生成プラズマの成長・減衰過程の理論・数値解析II" 電気学会・放電研究会資料. ED94-31. 11-20 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 竹堅裕正 他: "微水滴中レーザ光生成プラズマの計測と解析" 電気学会・放電研究会資料. ED94-80. 1-10 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 趙 孟佑 他: "レーザ生成衝撃波の気中伝搬過程の数値シミュレーション" 電気学会・放電研究会資料. ED94-81. 11-20 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 竹堅裕正 他: "弱電界印加によるレーザ光生成プラズマの経時変化計測" 放電研究. No.144. 67-70 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 趙 孟佑 他: "CO_2レーザによるプラズマ生成過程のシミュレーション" 電気学会論文誌. (掲載予定). (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書

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公開日: 1994-04-01   更新日: 2016-04-21  

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