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2010 年度 実績報告書

プラズマ加速を用いた温室効果ガスの地球外排出

研究課題

研究課題/領域番号 21654083
研究機関東北大学

研究代表者

安藤 晃  東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90182998)

キーワードプラズマ加速 / イオン加熱 / 温暖化ガス / 二酸化炭素排出削減 / プラズマ・核融合
研究概要

現在の環境問題の最優先課題として温暖化ガス排出削減問題がある。省エネ対策や低炭素社会を目指した研究開発が多数進められている。
本研究は、地球極域における発散磁場を利用することで二酸化炭素など温室効果ガス種のイオン加熱と磁気ノズル加速を人為的に行い、地球外に温室効果ガスを排出する技術を確立することを目的としている。本研究では、微量含有分子性ガスの選択的イオン加熱の検証と高効率化、および地球磁場を模擬した磁気ノズルによるイオン加速とディタッチメント効果を実験的に明らかにし、温室効果ガス削減に向けた直接的手法としてその研究基盤の確立を目指す。
本研究の目的であるプラズマ加速を用いた温暖化ガスの地球外排出手法を確認するために、選択的なイオン加熱の検証と高効率化、および地球磁場を模擬した磁気ノズルによるイオン加速と離脱実験を行った。H22年度では、模擬ガスとして二酸化炭素と質量の近いアルゴン、またさらに重いクリプトンガスを動作ガスとして高周波を用いたプラズマ生成実験とともに、磁気ノズルにおけるイオン加速効果を検証し、さらに磁力線からの離脱についてイオンマッハ数、アルヴェンマッハ数などの検証を基に磁力線からの離脱条件について検討を進め、磁気ノズル条件に対して必要なプラズマ密度やマッハ数を与える指標を得た。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2010

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Measurement of a super-Alfvenic plasma flow passing through a diverging magnetic field2010

    • 著者名/発表者名
      A.Ando
    • 雑誌名

      Proceedings of the 8th International Conference on Open Magnetic System for Plasma Confinement

      巻: 1 ページ: 1-1

    • 査読あり
  • [学会発表] 超アルヴェン速プラズマ流とプラズマ脱離現象2010

    • 著者名/発表者名
      荒巻良介, 高橋直大, 橋間裕子, 丸子祥弘, 安藤晃, 田中のぞみ
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会第27回年会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-12-01
  • [学会発表] 磁気ノズル加速時におけるアルヴェン臨界速度現象2010

    • 著者名/発表者名
      高橋直大
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会第27回年会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-12-01
  • [学会発表] 磁気ノズル加速におけるアルヴェン臨界速度2010

    • 著者名/発表者名
      安藤晃, 荒巻良介, 高橋直大, 田中のぞみ
    • 学会等名
      日本物理学会第66回年次大会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2010-09-25
  • [学会発表] Plasma acceleration in a magnetic nozzle and measurement of Alfven critical velocity2010

    • 著者名/発表者名
      Naohiro TAKAHASHI, Ryosuke ARAMAKI, and Akira ANDO
    • 学会等名
      電気関係学会東北支部連合大会
    • 発表場所
      八戸工業大学
    • 年月日
      2010-08-27

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公開日: 2012-07-19  

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