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Characterization of submicron-sized CO$$_2$$ clusters formed with a supersonic expansion of a mixed-gas using a three-staged nozzle

三段ノズルを用いた混合ガス超音速膨張で形成されるサブミクロンサイズCO$$_2$$クラスターの特性診断

神野 智史; 福田 祐仁; 榊 泰直; 余語 覚文; 金崎 真聡; 近藤 公伯; Faenov, A. Ya.*; Skobelev, I. Yu.*; Pikuz, T.; Boldarev, A. S.*; Gasilov, V. A.*

Jinno, Satoshi; Fukuda, Yuji; Sakaki, Hironao; Yogo, Akifumi; Kanasaki, Masato; Kondo, Kiminori; Faenov, A. Ya.*; Skobelev, I. Yu.*; Pikuz, T.; Boldarev, A. S.*; Gasilov, V. A.*

ボルダレフモデルに基づいて設計された3段コニカルノズルを用いて、CO$$_2$$/He、あるいは、CO$$_2$$/H$$_2$$混合ガスの超音速膨張中に形成されるCO$$_2$$クラスターのサイズについて、光散乱の角度分布を測定することにより評価した。実験データは、ミー散乱理論を用いて解析し、CO$$_2$$クラスターのサイズについて、それぞれ、0.22$$mu$$mと0.25$$mu$$mと求まった。この結果は、ボルダレフモデルがミクロンサイズのクラスター生成に対して十分信頼できることを示している。

The size of CO$$_2$$ clusters, produced in a supersonic expansion of a mixed-gas of CO$$_2$$/He or CO$$_2$$/H$$_2$$ through a three-staged conical nozzle designed based on the Boldarev's model, has been evaluated by measuring the angular distribution of light scattered from the clusters. The data are analyzed utilizing the Mie scattering theory, and the sizes of CO$$_2$$ clusters are estimated as 0.22 $$mu$$m and 0.25 $$mu$$m for the cases of CO$$_2$$/He and CO$$_2$$/H$$_2$$ gas mixtures, respectively. The results confirm that the Boldarev's model is reliable enough for the production of micron-sized clusters.

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分野:Physics, Applied

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