2017 Fiscal Year Annual Research Report
Novel Acceleration Mechanisms and Plasma Propulsion Applications through Interactions of Ultra-short-pulse Discharges and Matters
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15H04203
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
堀澤 秀之 東海大学, 工学部, 教授 (30256169)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山口 滋 東海大学, 理学部, 教授 (40297205)
橘 武史 九州工業大学, 大学院工学研究院, 教授 (50179719)
船木 一幸 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 准教授 (50311171)
鄭 和翊 東海大学, 理学部, 准教授 (70399335)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | パルスプラズマ加速宇宙推進システム / ナノ秒短パルス放電プラズマ発生機 / ナノ秒短パルス放電 / ナノ秒短パルス放電発生電源 / 高繰り返しプラズマ発生機 / 推進性能評価 / パルスプラズマ診断 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
最終年度はこれまで構築してきた各重要要素の最適化・統合について取り組んだ．
【A．シングルパルス放電実験・推進性能評価：システム構築，性能評価および高性能化に向けた最適化】 ◆これまでに構築した電源・性能評価装置を利用してシングルパルス放電時において，1)推進剤の影響（固体／気体），3)推進剤流量の影響，4)外部磁場の影響，5)パルス幅・エネルギーの影響，6)レーザーエネルギーの影響，などのそれぞれが推進性能に与える効果について定量的に比較評価し最適な作動条件の抽出に取り組んだ． 【B．数値計算による作動条件の最適化：計算モデルの構築・試行計算】 ◆ハイブリッドPICコードを用いて上記【A】1)～6)を変化させた場合における支配的な物理的機構の抽出に取り組んだ．
【C1．高繰り返しピコ秒レーザー励起プラズマ源の開発：試作機の作動試験・性能評価】 ◆1)種光のパルス幅，2)パルスエネルギー，3)繰返し周波数，4)ファイバ増幅器のゲイン，5)ファイバ増幅器の長さ，などの影響について比較検討を行い，高出力化・高効率化・小型化に向けた開発を行った． 【C2．高繰り返し・高ピークパワー電源の開発】 ◆新たな高繰り返し短パルス回路を導入し，推進器ヘッドを結合した状態で真空チャンバ内でパルス幅1 ns, パルスエネルギ10 mJ（ピークパワー0.01 GW, 0.1 MHz）の放電作動試験を行った．
【D．連続パルス作動時の放電特性・推進性能評価】：◆新規に導入した電源・性能評価装置を利用して高繰り返しパルス放電時において，1)電極形状・サイズの影響（矩形型／同軸型），2)推進剤流量の影響，3)外部磁場の影響，4)パルス幅・エネルギーの影響，などのそれぞれが推進性能に与える効果について定量的に比較検討し最適な作動条件の抽出に取り組んだ．
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(20 results)
