マイクロ波誘雷に関する基礎研究

仮想陰極発振器で発生した大電力パルスマイクロ波(ピーク電力20MW、パルス幅15ns、発振周波数12GHz)を円形ホーンと収束レンズを介して、放電容器内の球-球キャップ(直径4.1cm、ギャップ長1.4cm)に照射して放電の誘発を行った。気体は、圧力p=10Torrから大気圧の領域の乾燥空気である。放電発光のストリーク及びフレーミング像を、イマコン792で観測すると同時に、放電電流はオシロスコープで計測した。結果は、以下の通り。1 ギャップ領域でのマイクロ波電場密度は、5x10^4MW/cm^2である。この値は、約p=300Torr以下の領域では、マイクロ波放電の閾値を越える。2 p=300Torr付近を境に、2つの発光形態がある。300Torr以上では、マイクロ波入射から約数10ns遅れて、電極間の5〜7箇所で局部放電が開始し、これらが進展してお互いに繋がった時に火花放電に至る。局部放電開始から火花に至る遅れ時間は、電子雪崩の進展時間と一致する。3 圧力が300Torr以下では、2段階の放電が起こる。第1回目の放電は、マイクロ波入射とほとんど同時に電極間中央で1個の放電が発生し、続いて中央の放電と両電極間に放電が起こる。これは、電極間中央の放電発生により、最初の放電と両電極間の電場増大して放電が起こると考えている。第2回目の放電過程は、明らかになっていない。4 穴あき陽極と外部磁場を用いて、仮想陰極発振器の約30回の連続動作を可能にした。

仮想陰極発振器で発生した大電力パルスマイクロ波(ピーク電力20MW、パルス幅15ns、発振周波数12GHz)を円形ホーンと収束レンズを介して、放電容器内の球-球キャップ(直径4.1cm、ギャップ長1.4cm)に照射して放電の誘発を行った。気体は、圧力p=10Torrから大気圧の領域の乾燥空気である。放電発光のストリーク及びフレーミング像を、イマコン792で観測すると同時に、放電電流はオシロスコープで計測した。結果は、以下の通り。1 ギャップ領域でのマイクロ波電場密度は、5x10^4MW/cm^2である。この値は、約p=300Torr以下の領域では、マイクロ波放電の閾値を越える。2 p=300Torr付近を境に、2つの発光形態がある。300Torr以上では、マイクロ波入射から約数10ns遅れて、電極間の5〜7箇所で局部放電が開始し、これらが進展してお互いに繋がった時に火花放電に至る。局部放電開始から火花に至る遅れ時間は、電子雪崩の進展時間と一致する。3 圧力が300Torr以下では、2段階の放電が起こる。第1回目の放電は、マイクロ波入射とほとんど同時に電極間中央で1個の放電が発生し、続いて中央の放電と両電極間に放電が起こる。これは、電極間中央の放電発生により、最初の放電と両電極間の電場増大して放電が起こると考えている。第2回目の放電過程は、明らかになっていない。4 穴あき陽極と外部磁場を用いて、仮想陰極発振器の約30回の連続動作を可能にした。