レーザー支持爆轟波の物理の解明

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19206087
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 航空宇宙工学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 小紫 公也 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (90242825)
• 研究分担者: 森 浩一 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 講師 (90375121)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2010
• キーワード: レーザー / プラズマ / 爆轟波 / 宇宙 / 推進

研究概要

レーザー支持爆轟波の生成・駆動するために,炭酸ガスレーザーよりも波長が一桁短いガラスレーザーを用いた場合でも,炭酸ガスレーザーの場合と同程度に高効率でレーザーから爆轟波へエネルギー変換できることが分かった.さらに,2波長マッハツェンダー干渉法を用いたレーザー支持爆轟波内の電子密度計測より,衝撃波より先行するプラズマの存在を確認し,その観点からレーザー爆風波の支持条件を理論的に解明した.

研究成果

• [雑誌論文] Internal structure of laser supported detonation waves by two-wavelength Mach-Zehnder interfero- meter (2011)
  • 著者名/発表者名: 嶋村耕平, 畑井啓吾, 河村好一, 福田章雄, 王彬, 山口敏和, 小紫公也, 荒川義博
  • 雑誌名: J.Appl.Phys. Vol.109 ページ: 084910
  • 査読あり
• [雑誌論文] Energy conversion in a Glass-laser-induced blast wave in air (2010)
  • 著者名/発表者名: 王彬, 小紫公也, 山口敏和, 嶋村耕平
  • 雑誌名: J.Appl.Phys.Vol. 108 ページ: 124911
  • 査読あり
• [雑誌論文] 2波長マッハツェンダー干渉法を用いたレーザー支持爆轟波構造の解明 (2010)
  • 著者名/発表者名: 嶋村耕平, 畑井啓吾, 河村好一, 福井章泰, 福田章雄, 王彬, 山口敏和, 小紫公也, 荒川義博
  • 雑誌名: 日本航空宇宙学会誌 58巻 ページ: 323-329
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Preliminary Study of Laser powered Launcher Performance. (2009)
  • 著者名/発表者名: Katsurayama K., Komurasaki K., Arakawa Y.
  • 雑誌名: Acta Astronautica Vol.65 ページ: 1032-1041
  • 査読あり
• [雑誌論文] In-Tube Shock Wave Driven by Atmospheric Millimeter-Wave Plasma. (2009)
  • 著者名/発表者名: Oda Y., Kajiwara K., Takahashi K., Kasugai A., Sakamoto K., Komurasaki K.
  • 雑誌名: Jpn.J.Appl.Phys Vol.48 ページ: 116001
  • 査読あり
• [雑誌論文] レーザー支持爆轟の終了条件とレーザー波長 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山口敏和, 畑井啓吾, 小紫公也, 荒川義博
  • 雑誌名: プラズマ応用科学会誌 16巻 ページ: 125-130
  • 査読あり
• [学会発表] Thrust measurement of laser detonation thruster with a pulsed glass laser (2011)
  • 著者名/発表者名: Wang B., Michigami K., Komurasaki K., Han T., Arakawa Y.
  • 学会等名: 7th International Symposium on Beamed Energy Propulsion
  • 発表場所: Ludwigsburg, Germany
  • 年月日: 2011-04-11
• [学会発表] Photoionization in the precursor of Laser supported detonation by ultraviolet radiation (2011)
  • 著者名/発表者名: 嶋村耕平, 道上啓亮, 王彬, 小紫公也, 荒川義博
  • 学会等名: 7th International Symposium on Beamed Energy Propulsion
  • 発表場所: Ludwigsburg, Germany
  • 年月日: 2011-04-11
• [学会発表] Laser wavelength dependency of laser supported detonation (2011)
  • 著者名/発表者名: 嶋村耕平, 道上啓亮, 王彬, 山口敏和, 小紫公也, 荒川義博
  • 学会等名: 7th International Symposium on Beamed Energy Propulsion
  • 発表場所: Ludwigsburg, Germany
  • 年月日: 2011-04-11
• [学会発表] レーザー支持爆轟波前方における光電離構造 (2011)
  • 著者名/発表者名: 嶋村耕平, 道上啓亮, 王彬, 小紫公也, 荒川義博
  • 学会等名: 平成22年度衝撃波シンポジウム,18-A-2-3
  • 発表場所: 相模原
  • 年月日: 2011-03-18
• [学会発表] レーザー支持爆轟波性能のf値及び気体種依存性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 道上啓亮, 嶋村耕平, 王彬, 班太郎, 小紫公也, 荒川義博
  • 学会等名: 第51回航空原動機宇宙推進講演会,JSASS 2011-002
  • 発表場所: 広島市
  • 年月日: 2011-03-04
• [学会発表] レーザー支持爆轟波の伝播構造における気体種依存性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 道上啓亮, 嶋村耕平, 王彬, 山口敏和, 小紫公也, 荒川義博
  • 学会等名: レーザー学会学術講演会第31回年次大会
  • 発表場所: 調布
  • 年月日: 2011-01-09
• [学会発表] Laser supported detonation in argon gas (2011)
  • 著者名/発表者名: 嶋村耕平, 道上啓亮, 王彬, 小紫公也, 荒川義博
  • 学会等名: 49th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, AIAA-2011-1139
  • 発表場所: Orlando, Florida, USA
  • 年月日: 2011-01-04
• [学会発表] マイクロ波ロケットによる単段式打ち上げの検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 福成雅史, 嶋村耕平, 道上啓亮, 葛山浩, 小紫公也, 荒川義博
  • 学会等名: 第54回宇宙科学技術連合講演会
  • 発表場所: 静岡
  • 年月日: 2010-11-17
• [学会発表] Study of Laser Propulsion Efficiency from Solid State Laser to Shock Wave Energy in Reduced Ambient Pressure (2010)
  • 著者名/発表者名: Wang B., Han T., Shimamura K., Yamaguchi T., Komurasaki K., Arakawa Y.
  • 学会等名: 61th International Astronautical Congress, IAC-10. C4.8.3
  • 発表場所: Prague, Czech, Republic
  • 年月日: 2010-09-27
• [学会発表] ガラスレーザーによるレーザー誘起プラズマの生成と衝撃波の伝播 (2010)
  • 著者名/発表者名: 王彬, 嶋村耕平, 山口敏和. 小紫公也, 荒川義博
  • 学会等名: 日本航空宇宙学会第41期年会講演会,C28
  • 発表場所: 本郷
  • 年月日: 2010-04-15
• [学会発表] Experimental Investigation on the Shock Wave Generated by Solid Laser Induced Plasma in air. (2010)
  • 著者名/発表者名: 王彬, 嶋村耕平, 山口敏和, 小紫公也, 荒川義博
  • 学会等名: 平成21年度衝撃波シンポジウム
  • 発表場所: さいたま
  • 年月日: 2010-03-19
• [学会発表] A cost Evaluation for Transport of Solar Power Satellite by Beamed Energy Propulsion. (2010)
  • 著者名/発表者名: Shimamura K, Sawahara H, Oda A, Komurasaki K, Arakawa Y
  • 学会等名: Asian Joint Conference on Propulsion and Power 2010
  • 発表場所: Miyazaki, Japan
  • 年月日: 2010-03-05
• [学会発表] ビームエネルギー推進を用いた宇宙太陽光発電の輸送 (2010)
  • 著者名/発表者名: 嶋村耕平, 澤原弘憲, 小田章徳, 小紫公也, 荒川義博
  • 学会等名: 平成21年度宇宙輸送シンポジウム
  • 発表場所: 相模原
  • 年月日: 2010-01-13
• [学会発表] Terminating Conditions of laser supported detonation in two different laser. (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi T, Wang B, Shimada Y, Shimamura K, Hatai K, Komurasaki K, Arakawa Y
  • 学会等名: 6th International Symposium on Beamed Energy Propulsion
  • 発表場所: Scottsdale, Arizona, USA
  • 年月日: 2009-11-26
• [学会発表] Energy Absorption Structure of Laser Supported Detonation Wave. (2009)
  • 著者名/発表者名: Wang B, Yamaguchi T, Hatai K, Komurasaki K, Arakawa Y
  • 学会等名: 6th International Symposium on Beamed Energy Propulsion
  • 発表場所: Scottsdale, Arizona, USA
  • 年月日: 2009-11-26
• [学会発表] Heating Structure and its sustaining condition of laser supported detonation wave. (2009)
  • 著者名/発表者名: Wang B, Yamaguchi T, Hatai K, Komurasaki K, Arakawa Y
  • 学会等名: 60th International Astronautical Congress
  • 発表場所: Daejeon, Korea
  • 年月日: 2009-10-12
• [学会発表] レーザー支持爆轟波内部の電子密度および電子温度の計測 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山口敏和, 畑井啓吾, 小紫公也, 荒川義博
  • 学会等名: 日本航空宇宙学会第40期年会講演会
  • 発表場所: 調布
  • 年月日: 2009-04-15
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.kml.k.u-tokyo.ac.jp/rpl/research.html