高感度レーザー吸収分光法のアーク加熱風洞への適用

• 研究課題/領域番号: 20860097
• 研究種目: 若手研究(スタートアップ)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 航空宇宙工学
• 研究機関: 独立行政法人宇宙航空研究開発機構
• 研究代表者: 高柳 大樹 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 研究開発本部流体グループ, 研究員 (70513422)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 3,289千円 (直接経費: 2,530千円、間接経費: 759千円); 2009年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2008年度: 1,729千円 (直接経費: 1,330千円、間接経費: 399千円)
• キーワード: 計測工学 / 高エンタルピー / 分光診断 / 吸収分光 / アーク加熱風洞

研究概要

宇宙からの再突入環境を模擬するために調布航空宇宙センターで開発されている大型アーク風洞の気流診断を行うためにキャビティエンハンスト法の適用を試みた。しかしながら、大型アーク加熱風洞においては冷却水や真空ポンプによる機械振動によってレーザー透過信号が乱れ、吸収信号を得ることができなかった。そこで共振器をなす一方の高反射ミラーを模擬的に振動させ、機械振動の影響を調べた。その結果機械振動によってキャビティエンハンスト法の感度、S/N比がともに悪化することが定量的に評価することができた。

研究成果

• [雑誌論文] Arc Wind Tunnel Flow Diagnostics by Cavity Enhanced Absorption Spectroscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: 高柳大樹, 他4名
  • 雑誌名: AIAA Journal Vol. 47, No. 5(掲載決定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Translational Temperature Distribution in an Inductively Coupled Plasma Flow for Catalytic Efficiency Measurements
  • 著者名/発表者名: Takayanagi, H., Bauer, C., Osawa, H., Suzuki, T., Fujita, K., Komurasaki, K
  • 雑誌名: The ISTS special issue of Transactions of JSASS, Space Technology Japan (査読中)
  • NAID: 130000675481
  • 査読あり
• [学会発表] 高感度レーザー吸収分光法への機械振動の影響 (2009)
  • 著者名/発表者名: 高柳大樹, 野村哲史, 藤田和央, 小紫公也
  • 学会等名: 2009年度宇宙航行の力学シンポジウム
  • 発表場所: 神奈川県相模原市
  • 年月日: 2009-12-10
• [学会発表] 高感度レーザー吸収分光法への機械振動の影響 (2009)
  • 著者名/発表者名: 高柳大樹, 野村哲史, 藤田和央, 小紫公也
  • 学会等名: 平成21年度宇宙航行の力学シンポジウムプログラム
  • 発表場所: 神奈川県相模原市
  • 年月日: 2009-12-10
• [学会発表] Catalytic efficiency of atomic oxygen recombination for SiC deduced with Laser Absorption Spectroscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: Takayanagi, H., Bauer, C., Osawa, H., Suzuki, T., Fujita, K., Komurasaki, K.
  • 学会等名: 27th International Symposium on Space Technology and Science
  • 発表場所: Tsukuba, Ibaraki, Japan
  • 年月日: 2009-07-09
• [学会発表] Catalytic Efficiency of Atomic Oxygen Recombination for SiC Deduced with Laser Absorption Spectroscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: Takayanagi, H., Bauer, C., Osawa, H., Suzuki, T., Fujita, K., Komurasaki, K
  • 学会等名: 27th International Symposium on Space Technology and Science
  • 発表場所: 茨城県つくば市
  • 年月日: 2009-07-09
• [学会発表] アーク風洞気流における微量酸素原子に対する温度分布測定 (2008)
  • 著者名/発表者名: 高柳大樹, 他4名
  • 学会等名: 第40回流体力学講演会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2008-06-13
• [備考]
  • URL: http://www.ard.jaxa.jp/research/ryutai/ryu-enthalpy.html
• [備考]
  • URL: http://www.ard.jaxa.jp/research/ryutai/ryu-enthalpy.html