2001 年度実績報告書

REMPIの超希薄非平衡気体流計測への応用

研究課題

研究課題/領域番号	13875037
研究種目	萌芽的研究
研究機関	名古屋大学
研究代表者	新美智秀名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (70164522)
キーワード	ミクロスケール / 超希薄流 / 共鳴多光子イオン化法(REMPI) / 面-分子干渉 / 自由分子流 / ファントム粒子モデル / 非平衡現象 / 温度計測
研究概要	今年度までにREMPIを用いた超希薄気体流計測システムを、現有のYAGレーザー励起の色素レーザーを中心とした光学系および2次電子増倍管とボックスカー積分器からなるイオン検出系により構成した。また、色素レーザーの2倍波出力にオートトラッキング装置を組み込むことで、広い波長範囲にわたって一定出力を維持することが可能となり、同時に広範囲のREMPIスペクトルの検出を可能とした。このシステムを真空中へ噴出する窒素の超音速自由分子流の流れ場に適用し、温度非平衡現象を調査した。その結果、並進と回転温度が異なるモード間非平衡現象や回転温度の凍結現象を明らかにするとともに、貯気室圧力が非常に低密度の場合には、回転エネルギー分布がボルツマン分布とならず、回転エネルギーの低い領域と高い領域でボルツマン分布から逸脱するモード内非平衡現象を明らかにした。また、モンテカルロ直接(DSMC)法に離散的な回転エネルギーや選択率などの量子効果を組み込んだ新しいモデルを提案し、窒素の超音速自由分子流に適用することでモード間およびモード内非平衡現象のシミュレーションを可能にした。現在、超音速自由分子流内で生起する非平衡現象をさらに詳細に解明すべく、計測点の移動装置の作成や差動排気により広範囲な貯気室圧力の設定を可能にするなどのREMPI計測システムの改良を行った。これにより非平衡エネルギー分布の計測および平衡状態から非平衡状態への遷移を明らかにする計画である。さらに、これらの結果とDSMC法によるシミュレーション結果を相補的に解析することで、超希薄非平衡気体流中の非平衡現象の解明を目指している。また超高真空を維持できる差動排気真空チャンバーを利用した面-分子干渉実験装置が稼動状態となり、これを利用した固体表面近傍における気体分子挙動の解明も計画している。

研究成果

(7件)

すべてその他

すべて文献書誌 (7件)

[文献書誌] 新美智秀: "REMPIによる超希薄気体流の温度非平衡解析"宇宙航行の力学シンポジウム (平成12年度), 宇宙科学研究所. 101-104 (2001)
[文献書誌] 新美智秀: "A Study on REMPI as a Measurement Technique for Highly Rarefied Gas Flows"JSME International Journal, B. 44-3. 388-394 (2001)
[文献書誌] 新美智秀: "Visualization of Impinging Supersonic Free Jet on a Tilt Plate by LIF and PSP"Journal of Visualization. 4-2. 151-158 (2001)
[文献書誌] 新美智秀: "Visualization of Interacting Supersonic Free Jets using NO-LIF"Proc. of 6^<th> Asian Symposium on Visualization. 410-412 (2001)
[文献書誌] 新美智秀: "Application of REMPI to Highly Rarefied Gas Flows"19^<th> Int. Congress on Instrumentation in Aerospace Simulation Facilities. 256-261 (2001)
[文献書誌] 新美智秀: "分子センサーによる希薄気体流の複合計測"可視化情報. 21-83. 240-245 (2001)
[文献書誌] 新美智秀: "可視化情報ライブラリー3, 光学的可視化法"朝倉書店. 178 (2001)

2001 年度 実績報告書

REMPIの超希薄非平衡気体流計測への応用

研究代表者

新美 智秀 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (70164522)

研究成果

[文献書誌] 新美 智秀: "REMPIによる超希薄気体流の温度非平衡解析"宇宙航行の力学シンポジウム (平成12年度), 宇宙科学研究所. 101-104 (2001)

[文献書誌] 新美 智秀: "A Study on REMPI as a Measurement Technique for Highly Rarefied Gas Flows"JSME International Journal, B. 44-3. 388-394 (2001)

[文献書誌] 新美 智秀: "Visualization of Impinging Supersonic Free Jet on a Tilt Plate by LIF and PSP"Journal of Visualization. 4-2. 151-158 (2001)

[文献書誌] 新美 智秀: "Visualization of Interacting Supersonic Free Jets using NO-LIF"Proc. of 6^<th> Asian Symposium on Visualization. 410-412 (2001)

[文献書誌] 新美 智秀: "Application of REMPI to Highly Rarefied Gas Flows"19^<th> Int. Congress on Instrumentation in Aerospace Simulation Facilities. 256-261 (2001)

[文献書誌] 新美 智秀: "分子センサーによる希薄気体流の複合計測"可視化情報. 21-83. 240-245 (2001)

[文献書誌] 新美 智秀: "可視化情報ライブラリー3, 光学的可視化法"朝倉書店. 178 (2001)

2001 年度実績報告書

新美智秀名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (70164522)

[文献書誌] 新美智秀: "REMPIによる超希薄気体流の温度非平衡解析"宇宙航行の力学シンポジウム (平成12年度), 宇宙科学研究所. 101-104 (2001)

[文献書誌] 新美智秀: "A Study on REMPI as a Measurement Technique for Highly Rarefied Gas Flows"JSME International Journal, B. 44-3. 388-394 (2001)

[文献書誌] 新美智秀: "Visualization of Impinging Supersonic Free Jet on a Tilt Plate by LIF and PSP"Journal of Visualization. 4-2. 151-158 (2001)

[文献書誌] 新美智秀: "Visualization of Interacting Supersonic Free Jets using NO-LIF"Proc. of 6^<th> Asian Symposium on Visualization. 410-412 (2001)

[文献書誌] 新美智秀: "Application of REMPI to Highly Rarefied Gas Flows"19^<th> Int. Congress on Instrumentation in Aerospace Simulation Facilities. 256-261 (2001)

[文献書誌] 新美智秀: "分子センサーによる希薄気体流の複合計測"可視化情報. 21-83. 240-245 (2001)

[文献書誌] 新美智秀: "可視化情報ライブラリー3, 光学的可視化法"朝倉書店. 178 (2001)