| 研究課題/領域番号 |
20360383
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
永山 邦仁 九州大学, 工学研究院, 教授 (20040446)
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| 研究分担者 |
西山 貴史 九州大学, 工学研究院, 助教 (80363381)
梶原 隆司 九州大学, 工学研究院, 技術職員 (80423507)
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| キーワード | アブレーション / 瞬間写真観測 / 液体ジェット / 微粒化 / デトネーション |
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| 研究概要 |
本年度は、申請書に予定のパルスレーザーを購入し、以下の試験に利用した。すなわち、(1)研究課題である液体表面のレーザーアブレーションのエネルギー源としての利用、および(2)生じる現象の瞬間撮影用の光源としての利用である。購入したレーザーを用いて行った実験およびその結果について記す。
(1)レーザーアブレーション誘起の液体ジェットの発生は、いわゆる液滴落下衝突によるミルククラウンという現象に類似しているが、液体表面でのレーザー吸収によるエネルギー密度は極めて高いため液滴衝突現象説明に用いられている無次元パラメータでは、本現象は理解できない。本現象のスケーリングを調べる目的で、液面でのフルーエンスはほぼ同じで、エネルギーが異なる試験をおこなった。その結果、投入エネルギーとフルーエンスで定まるエネルギー吸収表面積と、液体ジェットの時間的進展についてのスケーリングをあらわすべき乗則のパラメータは、液滴衝突で予測されるものより数桁大きいことが明らかになった。
(2)液体ジェットの進展過程の観測から、発生初期でのジェットの速度は、1.5km/s程度以下であり、進展にともなって急激に減速する。この減速はきわめて大きく、投入レーザーエネルギーが300mJ程度の場合、液体ジェットは最大で30mm程度までしか到達していないように撮影されている。これが100mJ以下の場合には、最大到達距離はわずか10mm程度となる。この結果は、液体ジェット進展にともなって、急速な微粒化が進行することを表している。
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