| 研究課題/領域番号 |
14208046
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
犬竹 正明 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90023738)
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| 研究分担者 |
佐宗 章弘 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (40215752)
服部 邦彦 東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (90261578)
安藤 晃 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (90182998)
吉沼 幹朗 東北大学, 核融合科学研究所, 助手 (20323058)
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| キーワード | 磁気ノズル / プラズマ加速 / マッハ数 / 電磁加速 / MPD / HITOP |
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| 研究概要 |
本研究では、プラズマ流の形成とその応用研究にとって重要な電磁加速機構を種々の計測器を準備しプラズマ流の詳細な計測によって電磁加速機構を明確にするとともに、磁気ノズル効果を利用した電磁加速プラズマ流生成の最適化とマッハ数制御法の開発を行うことを目的としている。
本年度は、MPDアークジェットにより生成されたプラズマ流に対して、MPDアークジェット付近にラバール型磁気ノズルを用いることで熱エネルギーから流れのエネルギーへの変換を図る基礎実験を行った。MPD出口付近に小型の磁場コイルを設置し、磁気ノズルの発散領域の特性長が異なる2種類の磁気のノズルを形成し比較を行った。発散領域における変化が比較的緩やかなノズルにおいては等エントロピー流モデルによる予測値と測定されたプラズマパラメータとが良く一致した。また、発散領域における変化が比較的急峻であるノズルにおいては、発散領域でプラズマ流が減速することが確認された。発散領域において減速する理由は磁力線の曲率による不安定性が原因であると考えられる。
また、マッハ数の計測手法を確立するために、方向性静電プローブ(DLP)を用いてイオン飽和電流の角度依存性を計測し、マッハプローブの特性評価を行った。DLPを用いて計測したイオン飽和電流の角度依存および従来用いられてきたマッハプローブの結果はHutchinsonが行ったPIC計算結果と良い一致を示した。
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