レーザー点火初期過程におけるプラズマ及び衝撃波の挙動に関する数値計算研究
佐藤 朋之(名古屋大学 工学研究科)

高出力レーザー収束により爆発性予混合気に着火させるレーザー点火では，ナノ秒オーダーの短い時間で狭空間に高エネルギーを注入するため，焦点近傍でプラズマや球状衝撃波が発生する．その後プラズマは2～3 m/s程度の速度で伝播する火炎へと変化し，一般的なレーザー点火ではこれを利用して着火を行うが，プラズマと共に形成される衝撃波を反射・収束させることで着火に至る時間を10～100分の1に短縮し，且つ100～1000倍の速度で伝播する火炎を生成することが出来る．しかし，予混合気やレーザーの条件によって形成されるプラズマや衝撃波の形状や状態量は変化するため，衝撃波収束過程を最短化するための方法は確立されていない．本研究では多光子吸収や逆制動放射などレーザー点火特有の現象や衝撃波に代表される圧縮性流体の現象を組み込んだ計算ライブラリHEGELを用いて2次元・3次元でのレーザー点火を模擬し，衝撃波収束から点火に至る現象の明確化と短縮方法の提案を行う．

研究紹介ポスター／最終報告書