| 研究課題/領域番号 |
17K05733
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
プラズマ科学
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| 研究機関 | 日本大学 |
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研究代表者 |
大熊 康典 日本大学, 生産工学部, 教授 (80287581)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2017年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
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| キーワード | レーザープラズマ / 火花放電 / レーザー誘起ブレイクダウン / 長距離放電 |
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| 研究成果の概要 |
レンズで集光したレーザーを照射して気体をプラズマ化させ、これを放電路の中継点とすることで、パッシェン則によって決まる従来の火花放電よりも放電距離の長い火花放電を発生させる手法を提案した。レーザーで生成するプラズマの衝撃波方向と電極間に印加する電圧方向との関係や、レーザープラズマの形成過程と電極間に印加する電圧のタイミングが、放電距離の長い火花放電の発生に強く影響していることが明らかとなり、火花放電の放電距離を制御する手法に関する指針や、放電路の長尺化に対するエネルギー効率の最適化を検討する際に必要となる成果が得られた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で提案されるパッシェン則に依存しない長距離火花放電の技術は、火花点火エンジンにおいて広域火花点火を実現させる革新的な新点火方法の提案に寄与するものである。火花放電単体よりも初期火炎核が拡大できるため、希薄予混合気燃焼限界などのガソリンエンジン燃焼性能を大幅に向上させる可能性があることから、燃費向上によるCO2排出量削減とNOX低減によるクリーン排気の技術に貢献できる。また、長距離放電による体積的な点火は、CO2を排出しないアンモニア燃焼において懸念されている燃焼速度が遅いという課題に対しても有効であることから、脱炭素燃料の利用促進につながる技術として期待できる。
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