高温化学反応を伴う衝撃波

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「デトネーション研究」は、おもに数値解析によっておこなわれた。気体デトネーションに関しては、2重円管内を伝播するスピンデトネーション構造を捉えることに成功した。またレーザーデトネーションに関しては、電離・輻射機構を考慮した非平衡非定常モデルの妥当性を検証を行い、多次元解析コードの開発によって、実在するデトネーションの速度を予測できるようになった。これらの結果から、今後の実験に対する基礎データを得ることができた。「極超音速衝撃波と非平衡流」に関する研究では、バリスティックレンジ装置を用いて極超音速衝撃波を作り出し、そこで生じる輻射光のスペクトル分布を得た。さらに非平衡化学反応、および原子・分子の内部励起過程に基づく数値解析を行い、極超音速非平衡流に伴う空力加熱の評価を行った。これらの結果を比較することによって、さらに正確な非平衡現象のモデル化が可能となった。「非平衡化学反応論」の研究では、クロルぎ酸エチルおよびシアノ酢酸エチルを衝撃波管を用いて1000k程度まで加熱し、真空紫外吸収および赤外発光強度の経時変化を測定して反応速度を求めた。その結果、カルボン酸を生成するにあたってその蒸気圧が非常に低い場合や不安定な場合でも、そのエチルエステルの分解反応を利用することによって目的のカルボン酸を気相で生成できることが確かめられた。「大気汚染反応」の研究においては、レーザー閃光分解法と衝撃波管を結合することによって、これまで得ることのできなかった重要な化学反応機構、分子エネルギー移動過程に関する実験的情報を得た。特にラジカル素反応の直接的な観測や高励起エネルギー状態分子の検出が初めて可能になり、今後の大気化学過程やNOx、SOx等の有害成分の制御などの諸分野の研究において、重要な役割を果たすものと期待される。