| 研究課題/領域番号 |
26420251
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| 研究機関 | 東京都市大学 |
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研究代表者 |
岩尾 徹 東京都市大学, 工学部, 准教授 (80386359)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 高輝度アークランプ / 水渦流冷却 / 器壁安定化アーク / 演色性 / ランプ効率 |
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| 研究実績の概要 |
水渦流冷却型の器壁安定化プラズマアーク発生装置の設計と製作、並びに、実験を行った。昨年度の結果より、大電流化と器壁径を小さくすることが必須なため、この対応を行った。結果として、小口径としたため、水渦流の旋回とプラズマガスの排出、並びに、電極の冷却に問題が生じた。具体的には、器壁内の圧力上昇により水とガスの排出がうまくいかなかったことや、陽極の冷却不足による溶損があった。これらを解決するため、設計やアーク発生手順の見直しを図り、安定したアークを発生することができた。
ランプの性能の観点では、演色性は良い結果を得ているが、ランプ効率は未だ低いままとなっている。アークの電界－電流特性に鑑み、小電流で電圧の垂下特性を活かすことで、ランプ効率が向上することが予想されるため、予備実験を行った。この結果を基に、更に来年度も詳細な実験を行う。
シミュレーションでは、昨年に引き続き器壁安定化アークを模擬した詳細な計算に取り組み、電流と半径を用いることで、放射の理論に関し体系化を行うことができた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
今年度行う予定であった、水渦流冷却型の器壁安定化プラズマアーク発生装置の設計と製作を行うことができたため。また、実験も行い、結果に応じて、設計の見直しやアーク発生手順の見直しを図り、安定したアークを発生することができたことによる。更に、シミュレーションにより理論体系も固めることができた。最終年度である来年度に向け、装置の改良も行うことができたため、来年度はスムーズに研究を進め、まとめることが可能となった。
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| 今後の研究の推進方策 |
予定通り、水渦流冷却型の器壁安定化プラズマアーク発生装置が完成、かつ、改良もしたため、実際に、演色性とランプ効率の向上を目指した実験を行う。具体的には、演色評価係数や照度、明度、電流、電圧の測定をする。また、シミュレーションに関しても、旧来の器壁安定化アーク理論と、最新の電磁熱流体プログラムを用いた解析、並びに、本実験を比較検討し、目的である演色性とランプ効率の向上に関する提言を行う。
シミュレーションと実験に関し、報告書をまとめると同時に、国際会議や国内会議での発表、並びに、学会誌へ投稿をし、広く国内外での討論を通して、知見を広める。
また、ホームページを活用し、本成果を一般社会にも紹介する試みも行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
実験で用いるアルゴンガスの残量が十分残っていたため。
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| 次年度使用額の使用計画 |
アルゴンガスの購入代金に充てる。
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