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2007 年度 実績報告書

ホール型推進機における放電振動の抑制と高密度プラズマイオンの抽出

研究課題

研究課題/領域番号 16106012
研究機関東京大学

研究代表者

荒川 義博  東京大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50134490)

研究分担者 田原 弘一  大阪工業大学, 工学部, 教授 (20207210)
小紫 公也  九州大学, 大学院・総合理工学府, 助教 (90242825)
キーワードホール型推進機 / 宇宙推進 / プラズマ / イオンビーム / 放電振動 / LIF法 / 並列計算
研究概要

本年度の研究成果は以下のとおりである。
LIF計測法による推進機内部のプラズマの計測放電振動の要因となるプラズマ生成領域を明らかにするため,推進機内部放電チャンネルにおけるキセノンイオンの数密度および速度分布をLIF法によって計測を行うことを最終的な目的とし,平成19年度はLIF法の計測システムの開発を行った。この測定システムを用いてホール型推進機出口付近及び排気ブルーム中のキセノン原子の数密度を計測し,吸収分光法での測定結果との比較を行うことで,システムの妥当性の検証を行った。また,キセノンイオンビームのエネルギー分布を測定することの成功した。これにより,次年度にて推進機内部のプラズマの計測をLIF法で行うことが可能となった。
改良版推進機の開発
昨年度までに得られた知見を元に,振動の抑制しされた改良版推進機の開発を行い,その作動試験を行った.この結果,作間動に成功し,モデルの検証を行うことが可能となった。
最適化コードの開発
昨年度までの成果である2次元非定常コードを拡張し,最適な推進機形状を模索する最適化コードの作成に着手した。2次元非定常コードを昨年度までに購入した並列計算機を用いてMPIにて並列化を行うことで,メモリの節約及び計算時間の短縮を行い,8個のCPUを用いて計算コストを1/6にまで短縮することが可能となり,これによって幾何形状をパラメタに振ることが実質上可能な計算コードなる。

研究成果

(13件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 学会発表

  • [雑誌論文] Charge Exchange Ion Number Density Distribution in Hall Thruster Plume2008

    • 著者名/発表者名
      Yokota S., Sakoh D, Matsui M., Komurasaki K., Arakawa Y.
    • 雑誌名

      Vacuum (To be published)(掲載確定)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 多層コーティングによるホール型推進機の寿命評価法2007

    • 著者名/発表者名
      横田 茂, 福島 靖博, 佐孝 大地, 小紫 公也, 荒川 義博
    • 雑誌名

      プラズマ応用科学 15-1

      ページ: 61-64

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Charge Exchange Ions in a Hall Thruster Plume2007

    • 著者名/発表者名
      Sakoh D., Yokota S., Komurasaki K., Arakawa Y.
    • 雑誌名

      Advances in Applied Plasma Science 6

      ページ: 65-68

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a two-dimensional dual pendUlum thrust stand for Hallthrusters2007

    • 著者名/発表者名
      Nagao N., Yokota S., Komurasaki K, Arakawa Y
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments 78

      ページ: 115108

    • 査読あり
  • [学会発表] LIF Spectroscopy of a Hall Thruster Plume2008

    • 著者名/発表者名
      M. Lempke, S. Yokota, M.Matsui, K. Hara, K.Komurasaki, Y. Arakawa
    • 学会等名
      The 15th Annual Meeting of Institute of Applied Plasma Science
    • 発表場所
      Dalioan,China
    • 年月日
      20080514-16
  • [学会発表] Numercial Analysis of Anode Sheath Structure Shift in an Anode-layer Type Hall Thruster2008

    • 著者名/発表者名
      S.Yokota, K. Komurasaki, Y. Arakawa
    • 学会等名
      Asian Joint Conference on Propulsion and Power
    • 発表場所
      Gyojyu, Korea
    • 年月日
      20080306-08
  • [学会発表] 多層コーティングチップによるホールスラスタの寿命評価法,"平成19年度宇宙輸送シンポジウム2008

    • 著者名/発表者名
      月崎 竜堂, 横田 茂, 福島 靖博, 小紫 公也, 荒川 義博, 小林 明
    • 学会等名
      平成19年度宇宙輸送シンポジウム
    • 発表場所
      宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究本部
    • 年月日
      20080100
  • [学会発表] レーザー誘起蛍光法によるホールスラスタ出口付近の速度成分計測2008

    • 著者名/発表者名
      原健 太郎, レンプケマルクス, 横田 茂, 松井 信, 小紫 公也, 荒川 義博
    • 学会等名
      平成19年度宇宙輸送シンポジウム
    • 発表場所
      宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究本部
    • 年月日
      20080100
  • [学会発表] Numerical Analysis of Anode Sheath Structure Transition in an Anode-Layer Type Hall Thruster2007

    • 著者名/発表者名
      S., Yokota, K., Komurasaki, Y, Arakawa
    • 学会等名
      30th International Electric Propulsion Confer Sep.17-20, 2007ence
    • 発表場所
      Florence,Italy
    • 年月日
      20070917-20
  • [学会発表] Investigation of Internal Plasma Structure in an Anode-Layer Hall Thruster2007

    • 著者名/発表者名
      N. Takahashi, N. Yamamoto, S. Yokota, K. Komurasaki, H. Nakashima, Y. Arakawa
    • 学会等名
      30th International Electric PropUlsion Conference
    • 発表場所
      Florence,Italy
    • 年月日
      20070917-20
  • [学会発表] Development of a Tow-axis Dual Pendulum Thrust Stand for Thrust Vector Measurement of Hall Thrusters2007

    • 著者名/発表者名
      N. Nagao, S. Yokota, Y. FUkushilna, D. Sakoh, K. Komurasaki, Y. Arakawa
    • 学会等名
      30th International Electric Propulsion Conference
    • 発表場所
      Florence,Italy
    • 年月日
      20070917-20
  • [学会発表] Development of a Dual Pendulum Thrust Stand for Hall Thrusters2007

    • 著者名/発表者名
      Nagao, N., Yokota, S., Komurasaki, K, and Arakawa, Y
    • 学会等名
      3rd AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Populsion Conference & Exibit, AIAA2007-5298
    • 発表場所
      Cincinnati, OH
    • 年月日
      20070700
  • [学会発表] Number Density Distributions of Xenon Atom in Hall Thruster Plumes2007

    • 著者名/発表者名
      Matsui, M, Yokota, S., Sakoh, D., Komurasaki, K., and Arakawa, Y
    • 学会等名
      43rd AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Populsion Conference & Exibit
    • 発表場所
      Cincinnati,OH
    • 年月日
      20070700

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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