| 研究課題/領域番号 |
62460072
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
久保田 弘敏 東京大学, 工学部, 教授 (30114466)
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| 研究分担者 |
綿貫 忠晴 東京大学, 工学部, 助手 (00182965)
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| キーワード | ガスダイナミックレーザー / レーザー特性 / 微小信号利得 / レーザー出力 / 振動緩和 / 数値計算コード / 超音速流 / 燃焼 |
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| 研究概要 |
ガスダイナミックレーザーは、エネルギー励起された気体の緩和による数密度反転を、超音速流中での急膨張・急冷却によって実現するものである。本研究は、作動気体として、3つの振動モードを持つ炭酸ガス(CO_2)を用い、連続発振を実現するため燃焼駆動式としたCO_2ガスダイナミックレーザーの特性を数値的に得ることを目的としている。当該レーザーは発振器は、燃焼系、超音速流系、共振系から成るので、これらの特性を数値計算コード化し、燃料/酸化剤の組み合わせを与えればレーザー特性が得られる数値がガスダイナミックレーザーを構成する。本年度の成果は次の通りである。
1.各要素の計算コードの拡張、完成
作動気体中に含まれる不純物及び水のエネルギー移動を考慮した振動緩和モデル導入して、それらの存在がレーザー性能に及ぼす効果を調べた。
2.数値ガスダイナミックレーザーの構成
振動緩和モデルの多様化を含めた計算コードを結合し、微小信号利得及び出力を得る数値ガスダイナミックレーザーを構成した。
3.実験データとの比較
申請者らが所有しているCO_2ガスダイナミックレーザー装置で実験的に得られる特性値と比較した。
以上のことから、次のことがわかった。(ベンゼル/酵素/窒素系)
(1)作動気体中の不純物及び水の存在は、その濃度によっては微小信号利得を低下させる。実験データは、この効果を含めたものに近い。
(2)ノズル内の利得係数は、CO_2の誘導放出と吸収によって流れ報告に変動し、共振器で決定される。しきい値に減衰してゆく。出力の傾向も同様である。さらに、他の燃料/酸化剤系についても研究を進める。
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