超音速流を用いたTEA CO2レーザ装置の開発

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20560149
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 流体工学
• 研究機関: 長岡技術科学大学
• 研究代表者: 増田 渉 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (80143816)
• 連携研究者: 今田 剛 新潟工科大学, 工学部, 准教授 (60262466) ; 鈴木 正太郎 長岡技術科学大学, 工学部, 准教授 (10282576)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 超音速流 / 炭酸ガスレーザ / 放電励起 / ゲイン / ガス冷却 / グロー放電 / 衝撃波

研究概要

レーザ出力の増大を目指して超音速流を用いたTEA-CO_2ガスレーザ装置の開発を行い、超音速流に伴う境界層や衝撃波の発生を抑えてレーザ励起放電に適する超音速ノズルおよび流路の開発に成功した。また、超音速流れ発生に伴う断熱膨張によるレーザ媒質の温度降下を積極的に利用したレーザ出力の増大作用について計算および実験により検討した結果、マッハ数2の流れにおいてCO_2分子の凝結による励起放電の劣化を回避できるガス温度133Kの場合、室温の場合の約1.4倍の2.25%/cmの小信号利得係数が得られた。

研究成果

• [雑誌論文] Gain Measurement of TEA-CO_2 Laser with Supersonic Gas Flow (2010)
  • 著者名/発表者名: 今田剛, 斉藤裕之, 鈴木正太郎, 増田渉
  • 雑誌名: Proc.XVIII Int'l Symp.on Gas Flow and Chem.Lasers & High Power Laser Conf., Sofia, Bulgaria SPIE-7751 ページ: 77510M-1-77510M-8
• [雑誌論文] 超音速流を利用したTEA-CO_2レーザー装置のゲイン測定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 若林徹、斉藤裕之、鈴木正太郎、増田渉、今田剛
  • 雑誌名: 電気学会パルスパワー/放電合同研究会資料 PPT10-027/ED-10-025 ページ: 19-24
• [雑誌論文] Evaluation of High-Repetition-Rate Excitation Discharge in TEA Gas Laser with Supersonic Gas Flow (2009)
  • 著者名/発表者名: Go Imada, Tran Thanh Son, Masataro Suzuki, Wataru Masuda
  • 雑誌名: Proc.XVII Int'l Symp.on Gas Flow and Chem.Lasers & High Power Laser Conf., Lisbon, Portugal SPIE-7131 ページ: 71310T-1-71310T-8
• [学会発表] 超音速ガス流を用いたショックフリーTEA-CO_2レーザーの流体特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 今田剛、鈴木正太郎、増田渉
  • 学会等名: 第57回応用物理学関係連合講演会「衝撃現象とその応用物理」シンポジウム、第57回応用物理学関係連合講演会講演公式ガイドブック、229
  • 発表場所: 東海大学(招待講演)
  • 年月日: 2010-03-19
• [学会発表] 超音速TEA-CO_2レーザ用ガス流の観測 (2009)
  • 著者名/発表者名: 斉藤裕之、今田剛、鈴木正太郎、増田渉
  • 学会等名: 第19回電気学会東京支部新潟支所研究発表会予稿集、26
  • 発表場所: 朱鷺メッセ
  • 年月日: 2009-11-07
• [学会発表] 超音速ガス流を用いたショックフリーTEA-CO_2レーザーの基礎検討 (2009)
  • 著者名/発表者名: 今田剛、鈴木正太郎、増田渉
  • 学会等名: 第56回応用物理学関係連合講演会「科学技術としての衝撃応用とその拡がり」シンポジウム、第56回応用物理学関係連合講演会講演予稿集、No.0、107
  • 発表場所: 筑波大学(招待講演)
  • 年月日: 2009-03-31