| 研究課題/領域番号 |
04302031
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| 研究種目 |
総合研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
電力工学
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| 研究機関 | 九州東海大学 |
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研究代表者 |
赤崎 正則 九州東海大学, 工学部, 教授 (30037676)
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| 研究分担者 |
河野 照哉 東京大学, 工学部, 教授 (30010705)
松浦 虔士 大阪大学, 工学部, 教授 (70112018)
藤井 寛一 茨城大学, 工学部, 教授 (00054354)
河村 達雄 芝浦工業大学, 工学部, 教授 (20013097)
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| 研究期間 (年度) |
1992 – 1993
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| キーワード | 雷放電 / レーザ誘雷 |
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| 研究概要 |
本研究は、レーザ光によって雷の放電誘導を実用化するための基礎過程に関する研究、及び長ギャップでの放電誘導の実験的研究である。研究の成果は要約すると以下の通りである。
(1)レーザ誘雷が実現するためにはレーザによるプラズマの長さは最短でも20mは必要で、これは地上コロナによる空間電荷層を突き抜けるために必要な長さである。
(2)10〜20mm程度のギャップ間に直流電圧を印加した場合、相対的に正の側の電極近傍にプラズマチャネルを生成し、その際正の側の電極がフラットであり、正のコロナ放電を生じていていないと誘導電圧は著しく低下する。ギャップ長が長くてインパルス電圧の場合、この傾向は逆転する。
(3)放電誘導には、レーザによって生成されたプラズマのうち、気体の加熱膨張によって希薄化された領域の寄与が大きい。
(4)KrFエキシマレーザ、YAGレーザによって生成されたプラズマの観測結果によると、レーザ入射から約1μs以内で衝撃波が発生し、音速で伝搬する。プラズマが生じた所は10μs以上にわたり、密度が希薄な領域が存在する。プラズマ生成初期の電子密度は10^<22>〜10^<23>m^<-3>であった。
(5)CO_2レーザによるプラズマの生成直後の電子密度は約10^<24>m^<-3>であった。
(6)ギャップ長3mの実験では降雨粒子の影響は大きくない。
(7)いずれの実験においても、レーザによるプラズマの形成と、50%スパークオーバ電圧の間には時間遅れが認められた。
(8)屋外衝撃電圧発生装置と2台のCO_2レーザ(出力各45J)を組み合わせて行った実験の結果、8mの誘導放電に成功した。
(9)上記実験において、レーザによって誘導されたプラズマの有効長は1.5m、放電電圧は3.8MVであり、自然放電より約1MV低い値である。
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