レーザー誘雷の実用化に関する研究

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10355012
• 研究機関: (財)レーザー技術総合研究所
• 研究代表者: 山中 千代衛 財団法人 レーザー技術総合研究所, 研究所長 阪大名誉教授 (10028920)
• 研究分担者: 内田 茂明 財団法人 レーザー技術総合研究所, レーザービーム伝送プロジェクト, 主任研究員 (20260177) ; 河崎 善一郎 大阪大学, 工学部・電気工学科, 助教授 (60126852) ; 山中 龍彦 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 教授 (80107143) ; 島田 義則 財団法人 レーザー技術総合研究所, レーザービーム伝送プロジェクト, 研究員 (80250091) ; 藤田 雅之 財団法人 レーザー技術総合研究所, レーザー環境応用計測研究チーム, 主任研究員 (30260178)
• キーワード: レーザー誘雷 / CO_2レーザー / UVレーザー / 強電離・弱電離レーザーシラズマ / 高繰り返しレーザー / プラスチックターゲット / 照射タイミング / 放電誘導

研究概要

レーザー技術総合研究所は、北陸地方の冬季雷を対象に7年間の実験を経てレーザー誘雷に1997年世界で始めて成功した。これには出力2kJの電子ビーム制御CO_2レーザーを使用した。高さ50mの誘雷鉄塔を標高200mの丘陵に建設し、さらに鉄塔先端に特種のプラスチックターゲットを設立し、ここにレーザーを照射することにより長尺のプラズマチャンネルを発生させ、見事にレーザー誘雷を実現したのである。照射光学系、照射タイミング判定などに関し幾多の知見が得られている。
さらに雷雲高度の高い雷への適用を考慮してレーザー誘雷技術の高度化を図るため複数のレーザーを併用して、レーザープラズマチャンネルの生成と放電トリガーとを機能的に作動させるべく一連の基礎研究を展開している。
(1)UVレーザ一により大気中に弱電離プラズマを生成し、プラズマチャンネルの雷放電進展への特性を明らかにする。レーザー照射条件としてはパルス幅、波長、パルス数を変えてそのガイド効果をデータ化した。
(2)IRレーザーにより電界集中点で放電トリガーを開始させるためレーザー条件、照射タイミングを最適化する研究を進め、野外誘雷実験のための準備を実施している。これらの成果に関してはSPIEはじめ国際

研究成果

• [文献書誌] Y.Shimada,C.Yamanaka et al.: "Experiments of deischarge guiding using strongly and weakly ionized plasma channels for laser triggered lightning"Proceedings of SPIE. 3886. 6631-6670 (1999)
• [文献書誌] 島田義則、山中千代衛他: "冬季雷におけるレーザー光誘雷実験"電気学会論文誌 A. 119・7. 990-996 (1999)
• [文献書誌] 内田成明: "レーザー誘雷野外実験"レーザー学会全国大会予稿集. 53-54 (1999)
• [文献書誌] 島田義則、山中千代衛他: "レーザー誘雷に於ける強電離、弱電離プラズマを用いた放電誘導実験"電気学会全国大会予稿集. P1. 171 (1999)
• [文献書誌] 島田義則、山中千代衛他: "超短パルスレーザーで生成された自己束縛チャンネルの荷電粒子計測"第60回応用物理学会講演会予稿集. 3. 2P-K1 (1999)
• [文献書誌] S.Uchida,C.Yamanaka et al.: "Field experiments of discharge guiding using plasma channel"1st Int.Conference on Advanced High Power Laser Applications. 1. (1999)
• [文献書誌] 島田義則、山中千代衛他: "大気中での紫外光レーザーによる弱電離生成特性の評価"レーザー学会全国大会予稿集. 88 (2000)
• [文献書誌] 島田義則、山中千代衛他: "レーザー誘雷に於ける強・弱電離プラズマを用いた放電誘導効果の向上(2)"レーザー学会全国大会予稿集. 88 (2000)