高繰り返しパルス放電によって発生する衝撃波と流れの干渉現象

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エキシマレーザーのパルス放電部における衝撃波現象の把握と放電の安定化を目的とし、放電部の衝撃波の数値シミュレーション、放電部の発光強度の測定、シャドウグラフ法による衝撃波の観察、ルートビーク管の製作などせ行い、下記の結果を得た。1.数値シミュレーションにより、パルス放電は、放電軸方向に進行する衝撃波と流れ方向に進行する衝撃波を形成されることが予測された。放電軸方向の衝撃波は、電極表面のシース部に多量の放電エネルギーがデポジットされることによって発生するもので、1対の電極の間で反射を繰り返し長時間存在する。したがって、この衝撃波の存在は、返電の安定性に悪影響を与えるものと考えられる。2.シャドウグラフによってもこれらの衝撃波の存在が確認された。しかし、流れの方向に進行する衝撃波の位置やマッハ数は、発光強度に比例した放電エルネギーデポジットを仮定した数値シミュレーション結果とは良い一致を示さなかった。放電エネルギーデポジットの正確な評価は今後の課題である。3.今後、高速流れ中へのパルス放電現象の実験を行うため、るートビーク管の製作を行い、その基本特性を調査した。本ルートビーク管は、直径320mm、全長が10mであり、テストセクション(放電部)は20mmx500mmの矩形である。このルートビーク管により、現在はマッハ数0.5の流れ中への放電実験を開始している。今後、マッハ数が1.5までの超音速流れについても実験を行う予定である。