レーザー核融合ロケットの磁気ノズルに関するスケーリング則確立と最適化

激光聚变火箭磁喷管标度律的建立与优化

• 批准号: 25420852
• 负责人: 中島 秀紀
• 金额: $ 3.24万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-25420852/
• 关键词: 核融合; ロケット; 磁気ノズル

核融合は宇宙推進に非常に適している。なぜなら、核融合反応では、他の化学反応や核分裂反応に比較して、単位質量あたりに発生するエネルギーが非常に大きいため高温・高速のプラズマが容易に得られる。核融合反応で生成した膨大なエネルギーを持つプラズマを、磁気ノズルにおいて磁場との相互作用を利用し（固体壁との相互作用無く）運動方向を変えることにより，推力を得ることが出来る。従って、従来の推進機では不可能な、高い排出速度（即ち高い比推力）と大きな比出力を同時に達成可能であり、核融合プラズマを利用した宇宙推進システム(ロケット)は、画期的な高速推進システムとして非常に有望である。磁気ノズルにおいては、磁場がバネの役割をし、プラズマを跳ね返し、放出することによって、推力が発生すると考えられている。磁気ノズル中のプラズマ挙動に関して、我々は長年にわたり数値解析により解明してきた。また、実験による原理実証を通しても解明する努力を続け、ようやく大阪大学レーザーエネルギー学研究センター（レーザー研）の装置（激光）を用いて、磁気ノズル中のプラズマ挙動について模擬実験（レーザー生成プラズマを使用）を行い、世界に先駆けてスラスト・スタンドにより推力を直接的に評価し、磁気ノズルが実際に働くことを証明した。 残された課題は、実用機にいたる設計の指針となるスケーリング則を確立すること、また、推進効率の大きな最適な磁気ノズル形状を探ることである。残された課題は、我々のこれまでの実験を発展させて、最終的には、実用機にいたる設計の指針となるスケーリング則を確立すること、また、推進効率の大きな最適な磁気ノズル形状を探ることである。本年度は、激光装置を用いて、磁場中でのプラズマ挙動を観測した。磁場強度が強くなるにつれ、プラズマ膨張が押しとどめられるのを明確にした。この成果は、現在論文化の作業中である。

Nuclear fusion is very suitable for cosmic propulsion. For example, nuclear fusion reaction, other chemical reactions, nuclear fission reaction, etc., are easy to obtain due to their high temperature and high speed. Nuclear fusion reaction is generated by magnetic field interaction, magnetic field interaction, and direction of motion. It is impossible for the propulsion engine to achieve high discharge speed (i.e., high specific thrust) and high specific output at the same time. It is possible to use nuclear fusion to propel the universe at high speed. The magnetic field is generated by the magnetic field, and the magnetic field is generated by the magnetic field. In the case of magnetic resonance imaging, the number of magnetic resonance imaging parameters is determined by the number of magnetic resonance imaging parameters. Osaka University Research Institute of Science and Technology (Osaka University), Osaka University, Osaka University, Osaka University The first time I saw him, I saw him. The problem is that the design of the machine is based on the optimal shape of the machine. The problem is that the design of the machine is based on the optimal shape of the machine. This year, the laser device is used, and the magnetic field is used. The magnetic field strength is strong and the expansion is clear. The results of this discussion are now discussed in the work of culture.

项目成果

Analysis of Plasma Behavior in a Magnetic Thrust Chamber

磁推力室中等离子体行为的分析

• 发表时间: 2014
• 作者: Saito;N. et al.
• 通讯作者: N. et al.

Acceleration of Miniature Targets by Kilo-Tesla Magnetic Field

千特斯拉磁场对微型目标的加速

• 发表时间: 2015
• 期刊: Transactions of the JSASS / Aerospace Technology Japan
• 作者: N. Saito;et al
• 通讯作者: et al

Effect of Magnetic Field Strength on a Magnetic Thrust Chamber System

磁场强度对磁推力室系统的影响

• DOI: 10.2514/1.b34911
• 发表时间: 2013
• 期刊: Journal of Propulsion and Power
• 影响因子: 1.9
• 作者: Akihiro Maeno;Tomoyuki Hinaga;Naoji Yamamoto;Atsushi Sunahara;Shinsuke Fujioka;Hideki Nakasima
• 通讯作者: Hideki Nakasima

強磁場による新しい加速方法

利用强磁场的新加速方法

• 发表时间: 2014
• 作者: 舩津賢人;森岡元;戸叶和宏;深谷朱美;齋藤直哉
• 通讯作者: 齋藤直哉

Study of the Plasma Behavior in One-Tesla Magnetic Field

一特斯拉磁场中等离子体行为的研究

• 发表时间: 2014
• 作者: Minoru Adachi;Yasuhiro Iida;N. Saito
• 通讯作者: N. Saito