Study on milimeter-wave discharge detonation using a gyrotron

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（１）94 GHz ジャイロトロンを使用した大気ミリ波放電試験：真空管表面への電子スパッタに伴う真空度悪化により、昨年度まで電極電圧45 kV, 繰り返し周波数約1 Hzの作動に制限されていたが、真空管の予加熱や電圧印加を繰り返して真空管表面状態を改善し、電極電圧50キロボルトにて、100 マイクロ秒を超え、繰り返し周波数800 Hzを超える連続発振に成功した。この繰り返しミリ波照射を用いて、第１パルス放電で生じる高温（電離）残留ガスが後続パルスでのミリ波放電進展速度、生成推力インパルス及び放電構造遷移に与える影響を観測した。加えて、分光光学系を用いた計測により、放電構造遷移前後の自発光スペクトル取得に成功した。（２）デトネーション伝播現象解明のための数値解析： 2次元CFDの熱化学計算において電離速度がガスの振動-並進非平衡状態に依存するモデルを採用することにより、チューニングパラメータを用いることなく上記（１）の進展速度を再現することに成功し、現在論文を執筆中である。また、本計算コードを用いて、繰り返しパルス運転時の推進性能を最大化する推進器形状の検討を行い、一つの例として、吸気弁を非等間隔に配置することで性能が改善する知見を得た。（３）ミリ波強度分布の測定手法の開発：ミリ波吸収板、感温シートおよびビデオカメラの組み合わせによって、ミリ波パルスのエネルギーとミリ波強度分布の両方を同時、簡便かつ正確に測定する手法を発案し、その開発に成功した。これにより今後ミリ波強度を変数とするミリ波支持デトネーション実験研究を加速度的に行うことができる。