第 5 章 原子状酸素 Flux 計測
3.2. 作動条件とフラックスの関係
マイクロ波電力とフラックスの関係
放電室圧力68 mPa，94 mPa，125 mPaの3条件におけるマイクロ波電力とフラックス の関係について述べる．Figure 53 にマイクロ波電力とフラックスの関係を，Figure 54 にマイクロ波電力と利用効率の関係を示す．低エネルギーとなるようグリッド印加電圧 0 Vの条件で原子状酸素源を作動させ，QCM位置 r = 0 mm，z = 20 mmで計測を行った．
結果中の波線は，各実験結果の1次近似直線を示す．
マイクロ波電力48 W，放電室圧力125 mPa，中性化グリッド印加電圧0 Vの作動条 件において，ポリイミド損耗量から算出された原子状酸素フラックスは 1.45×1015 cm-2 s-1となった．外圏温度736 Kとした場合，生成したフラックス環境を軌道高度に換算す
ると高度230 kmに匹敵する．このときの利用効率は2.6 %であった．
マイクロ波投入電力の増加に比例していずれの放電室圧力においてもフラックスの 増加が確認された．94 mPaと125 mPaのとき，マイクロ波電力に対するフラックス増 加率はほぼ等しく，68 mPaの場合と比較すると3倍の増加率である．投入電力に対し てフラックスは飽和していないことが確認され，向上する見込みがある．
また，利用効率もマイクロ波投入電力に比例して向上する結果を示した．直線近似の傾 向が示したことは，放電室圧力94 mPaにおける利用効率が放電室圧力125 mPaの時よ りも良いという結果であった．
放電室圧力とフラックスの関係
マイクロ波電力68.8 Wにおける放電室圧力とフラックスの関係について述べる．放 電室圧力とフラックスの関係をFigure 55に，放電室圧力と利用効率の関係をFigure 56 に示す．塗りつぶされたマーカーがマイクロ波電力-フラックスのグラフにおける 68.8 Wの各放電室圧力と同一条件である．
放電室圧力80 - 90 mPaを境にして低圧側と高圧側で1.1×1015 cm-2sec-1から 2.1×1015 cm-2sec-1へとステップ的なフラックス増加が生じた．境界より低圧側では放電室圧力の 増加に応じてフラックス増加の傾向がみられた．一方，境界より高圧側においては90 –
100 mPa領域では増加を示したが，100 mPa以上の圧力領域ではフラックスが飽和した．
この結果，利用効率は放電室圧低圧側では3 ~ 4 %，境界域で5 %，高圧側で4 %であっ た．マイクロ波電力68.8 Wにおいての利用効率は90 ~ 100 mPaの放電室圧力が最も良 いという結果を示した．
Figure 53 The atomic oxygen flux dependence on the microwave power. The grid voltage was 0 V
Figure 54 The utilization efficiency dependence on the microwave power. The microwave power was 68.8 W and the grid voltage was 0 V.
第5章 原子状酸素Flux計測
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Figure 55 The atomic oxygen flux dependence on the discharge chamber pressure. The microwave power was 68.8 W and the grid voltage was 0 V.
Figure 56 The utilization efficiency dependence on the discharge chamber pressure. The microwave power was 68.8 W and the grid voltage was 0 V.