高エンタルピー気流における吸収分光計測法の確立と原子状酸素源の開発

高焓气流吸收光谱测量方法的建立及原子氧源的研制

• 批准号: 04J10857
• 负责人: 松井 信
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04J10857/
• 关键词: レーザー吸収分光法; 高エンタルピー気流; アーク風洞; 原子状酸素; 高感度分光法; レーザー吸収分光; 誘導加熱風洞; 非平衡プラズマ; 衝突・放射モデル

本年度の研究成果は以下のとおりである.1.原子状酸素原としてのアーク風洞の開発1)タングステンホロカソード型アーク風洞本風洞ではホロカソードを用いることで酸素を中空の穴から直接放電部に供給することで酸素解離度の向上を狙うものである.その結果,酸素解離度は11%と従来の0.01%より飛躍的に向上したものの,カソードの劣化が激しくまた放電も不安定であり作動時間が10分程度と制限されることがわかった.2)ジルコニウムロッド型カソードアーク風洞本風洞ではカソード材としてジルコニウムを用いることで,カソードの酸化損耗を防ぎ,主流のアルゴンと酸素を予混合させることで酸素解離度の向上を狙う.その結果,酸解離度は10%程度と向上し,またカソードの劣化も低く,3時間以上の作動も可能であることがわかった以上により気流に活性ガスを用いる場合はカソード材としてジルコニウムを用いることが有用であると考えられる.2.高感度レーザー吸収分光法の開発衝突・放射モデルの作成には多数の準位の情報が必要であるが,従来のシングルパスレーザー吸収分光法では準安定準位以外の励起準位をターゲットとすることは難しい.そこで気流の両端に高反射ミラーを設置し,共振器を形成することで実効光路長を延ばすことで感度を向上させるキャビティエンハンスト吸収分光法システムを開発した.本年度はまず,光学調整が容易な大気下でのプラズマトーチ気流に対して測定システムを開発し,適用した結果,感度が従来に比べ2桁向上したことがわかった.

This year's research results include the following: 1. Atomic acid source: 1. Atomic acid source: 1. Atomic acid source: As a result, the dissociation degree of the acid element is 11% and 0.01% respectively, and the degradation of the acid element is excited and unstable, and the actuation time is limited to 10 minutes. 2) The acid element is dissociated from the acid element by 11% and 0.01% respectively. The main stream of acid is mixed with the main stream of acid. As a result, the acid dissociation degree is 10% higher, and the degradation rate is low. If the operation time is more than 3 days, the activity rate is high. If the activity rate is The excitation level other than the calibration level is determined by absorption spectroscopy. The wavelength of the light beam is high, and the wavelength of the light beam is high. This year, the optical adjustment is easy to make, and the sensitivity is higher than that of the previous year.

项目成果

Generation of Atomic Oxygen Flows by an Arcjet Using a Zirconium Hollow Cathode

使用锆空心阴极通过电弧喷射产生原子氧流

• 发表时间: 2005
• 期刊: Advances in Applied Plasma Science Vol.5
• 作者: Kenji Morita;Kazuyuki Aihara;Keiichi Gunji;Keiichi Gunji;Makoto Matsui
• 通讯作者: Makoto Matsui

レーザー吸収分光法を用いた誘導加熱風洞気流診断

使用激光吸收光谱进行感应加热风洞气流诊断

• 发表时间: 2005
• 期刊: 日本航空宇宙学会誌 Vol.53, No.619
• 作者: Kenji Morita;Kazuyuki Aihara;Keiichi Gunji;Keiichi Gunji;Makoto Matsui;Makoto Matsui;松井 信
• 通讯作者: 松井 信

Performance of arcjet-type atomic-oxygen generator by laser absorption spectroscopy and CFD analysis

激光吸收光谱和CFD分析电弧喷射式原子氧发生器性能

• 发表时间: 2004
• 期刊: Vacuum 73
• 作者: Matsui;M.;Takayanagi;H.;Oda;Y.;Komurasaki;K.;Arakawa;Y.
• 通讯作者: Y.

Enthalpy Measurement in Inductively Heated Plasma Generator Flow by Laser Absorption Spectroscopy

通过激光吸收光谱法测量感应加热等离子体发生器流中的焓

• 发表时间: 2005
• 期刊: AIAA Journal Vol.43, No.9
• 作者: Kenji Morita;Kazuyuki Aihara;Keiichi Gunji;Keiichi Gunji;Makoto Matsui;Makoto Matsui
• 通讯作者: Makoto Matsui