アークプラズマ研究班

Arc Heater Wind Tunnel

この研究は東京都市大学の生体認知工学研究室とドイツStuttgart大学のIRSと共同にしています.

はじめに

ようこそ、アーク班へ
このページは東京大学大学院 工学系研究科 航空宇宙工学専攻 小紫・小泉研究室「アーク 研究班」の紹介HPです。
アーク班では、数キロワット級アーク加熱型空気プラズマ気流の生成とその診断法の開発の二つを大きな柱として研究しています。
研究室は柏キャンパスにあります。このページを見て本研究室に興味をお持ちになられた方は、いつでも見学にいらしてください。
アーク班の研究紹介
風洞開発と気流診断

アーク風洞

アーク風洞とは,アーク放電を利用し,作動気体をジュール加熱によって加熱し,ノズル加速によって超音速流を生成するものです.
背景

原理

最近の課題
アーク風洞の欠点としては,活性ガスによる電極損耗があります.通常のアーク風洞では,タングステンが陰極材料として用いられ,銅がアノード材料として用いられています.しかし,タングステンは酸化反応により,低融点の酸化タングステンとなるために酸素を含んだ作動ガス中では使用が困難となります.この問題の解決方法として,酸素ガスを陰極後方から供給するというシステムもありますが,本研究室では,タングステンに変わる陰極材料としてジルコニウムに注目して,陰極材料を変えることによって陰極損耗の問題を解決しようと研究を進めています.

レーザー吸収分光法 (Laser Absorption Spectroscopy)

レーザー吸収分光法とは,原子(分子)がある波長のレーザーを吸収し,励起することを利用した測定法で,レーザーのエネルギー変位から,数密度,並進(回転,振動)温度,流速を知ることが出来ます.
背景

原理

柏実験室
ここでは,柏キャンパス実験棟の実験室について紹介します.実験室はCW班やRP班などいくつかの班と共同で使用しています.古くから大切に使われてきたものから,最新の実験器具まで,充実した設備環境で研究を進めることができます. 写真は実験室のアーク班の一画です.奥に真空チャンバーがあり,光学台も2台あり,充実しています.

マイクロ波放電管


アーク風洞

Type Ⅰ 2000年度 開発

Type Ⅱ 2001年度 開発

Type Ⅲ 2002年度 開発

Type ? 2007年度 開発

その他の施設
アーク班では,開発した風洞診断法を他の研究施設にも適用し,さまざまな風洞に対して計測を行っています.日本航空研究開発機構(JAXA)やStuttgart大学とも共同研究をさせていただき,大型アーク風洞に対して気流診断を行ってきました.ここでは,そのアーク風洞について少し紹介します.

JAXA 調布航空宇宙センター

セグメント型アーク風洞

Stuttgart大学 (Institute of Space Systems)

コンストリクタ型アーク風洞

誘導加熱風洞

博士論文

修士論文