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2008 年度 実績報告書

レーザ・電気複合加速型プラズマ推進機の作動特性評価及び実用化に向けたシステム構築

研究課題

研究課題/領域番号 20360385
研究機関東海大学

研究代表者

堀澤 秀之  東海大学, 工学部, 教授 (30256169)

研究分担者 船木 一幸  独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究本部, 准教授 (50311171)
山口 滋  東海大学, 理学部, 教授 (40297205)
キーワード航空宇宙工学 / ロケット / 人工衛星 / プラズマ・核融合 / 高性能レーザー
研究概要

初年度は,真空排気系およびレーザ発振器の導入・設置,ならびに推進機・推力測定装置の製作・構築を実施した.後期に入り,推力測定の試行実験を行った.真空排気系とレーザ発振器はいずれも特注品のため,導入・設置が遅れ,現在,構築ならびに作動試験の進行中である,また,推力測定装置は,水平捩り振り子式を採用し,振り子の変位は渦電流式非接触変位センサ(分解能0.2μm)で計測する方式を取った、また,作動時の振り子の振動は,永久磁石による渦電流式電磁ダンパにより抑制した.本装置は,既に試作・改良を重ね,振り子長1mにより最小測定限界1.4nNを実現した.校正には,静電式アクチュエータを自作し,真空中にて校正が行えるようにした.推進性能評価の試行実験では,既存のマイクロチップレーザ(パルス幅250psec,繰返し周波数1kHz)を使用し,レーザアブレーションにより発生したプラズマ(単体では推力5nN程度)に対して静電加速用電場(電圧1kV程度まで)を印加することで,著しい推進性能の向上(最大で120nN)を確認した.
プラズマ分光システムの構築については,主として既存のレーザ分光用光源であるOPOの調整ならびに作動試験を行った.作動試験においては,主として,PLIFや吸収分光実験を行った.
電源システムの構築については,特にレーザの各主要要素用のドライバ・電源システムの構築を行った.すなわち,マイクロチップレーザ用ドライバや増幅用半導体レーザ用ドライバ、Q-swドライバ,ペルチェドライバなどがこれに相当する.

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Thrust Measurement of a Pure Magnetic Sail Using Parallelogram-Pendulum Method2009

    • 著者名/発表者名
      Kazuma Ueno
    • 雑誌名

      Journal of Propulsion and Power 25

      ページ: 536-539

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measurement of ion acceleration characteristics of a laser-electrostatic hybrid microthruster for space propulsion applications2008

    • 著者名/発表者名
      Tomohisa Ono
    • 雑誌名

      Vacuum 83

      ページ: 213-216

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical simulation of micro-nozzle and micro-nozzle-array flowfield characteristics2008

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Horisawa
    • 雑誌名

      Vacuum 83

      ページ: 52-56

    • 査読あり
  • [学会発表] Laser-Electrostatic Acceleration Characteristics of a Laser-Electric Hybrid Thruster2008

    • 著者名/発表者名
      Tomohisa Ono
    • 学会等名
      44th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference and Exhibit
    • 発表場所
      Hartford, CT, USA
    • 年月日
      2008-07-22

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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