JP2505573B2 - Artificial solar wind reproduction device - Google Patents
Artificial solar wind reproduction deviceInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、地上で太陽風現象を人工的に再現するのに
適用される人工太陽風再現装置に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an artificial solar wind reproducing device applied to artificially reproduce the solar wind phenomenon on the ground.
［従来の技術］ 太陽風とは太陽のコロナから放出される高速度のプラ
ズマの流れを指し、これが地球近傍に飛来して地上数千
kmの大気中分子に衝突して発光現象を生じる。[Prior Art] The solar wind is a high-velocity plasma stream emitted from the sun's corona, which reaches thousands of thousands of feet above the earth.
Collision with km molecules in the atmosphere causes luminescence.
この現象は、地上からは観測できず、人工衛星などで
得られる写真や映像などを通じてしか見ることができな
いのが現状である。The current situation is that this phenomenon cannot be observed from the ground and can only be seen through photographs and images obtained from artificial satellites.
［発明が解決しようとする課題］ 太陽風による発光現象は、前述のように一般には映像
等を通じ、間接的にしか見ることができずそのため次の
ような問題点がある。[Problems to be Solved by the Invention] As described above, the light emission phenomenon caused by the solar wind can generally be seen only indirectly through an image or the like, and therefore has the following problems.
（１）太陽コロナを源とする太陽プラズマ流すなわち太
陽風と地磁気などが要因で発生する発光現象を、直接見
ようとすれば、多大な時間と費用がかかる。(1) It takes a lot of time and cost to directly look at the solar plasma flow originating from the solar corona, that is, the light emission phenomenon caused by the solar wind and geomagnetism.
（２）我々人類の大多数は、上記理由で切角この世に生
を受けながらも非常に神秘的な太陽と地球が織りなす発
光現象を見ることができない。(2) For the above reasons, most of us human beings cannot see the light-emitting phenomenon that the very mysterious sun and the earth weave while being born into this world.
本発明の課題は、上記従来の問題点を解消し、地上で
太陽風現象を人工的に再現することができる人工太陽風
再現装置を提供することである。An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems and to provide an artificial solar wind reproducing device capable of artificially reproducing the solar wind phenomenon on the ground.
［課題を解決するための手段］ 本発明による人工太陽風再現装置は、（１）視き窓を
有する真空容器と、同真空容器を真空に保つための真空
ポンプと、前記真空容器内に窒素又はアルゴンガスなど
のガスを供給するガス供給設備と、前記真空容器内でグ
ロー放電プラズマを発生する電極ならびに電源と、前記
電極の間に配置された地球を模した電磁石と、同電磁石
の電源とを具えてなることを特徴とする。さらに、
（２）前記人工太陽風再現装置において前記地球を模し
た電磁石の磁力を時間とともに変動させる電流調整手段
を具えてなることを特徴とする。即ち、本発明において
は、科学館あるいは各種教育施設で太陽風による発光現
象と同じ現象を発生させるために、大気圏の真空状態を
具現する装置として、圧力1.0〜1.0×10-5Torr範囲の任
意の圧力値の真空を設定する真空容器を用い、これに窒
素・アルゴンガス等を供給し、また、この真空容器内に
電極を配設してグロー放電プラズマを発生させ、さら
に、地球を具現する装置として、電磁石を用い、この電
磁石のコイルに流れる電流を変化させその磁力を変化さ
せることにより磁気嵐を発生させ、人工太陽風を発生さ
せるようになされている。[Means for Solving the Problem] The artificial solar wind reproducing device according to the present invention includes (1) a vacuum container having a viewing window, a vacuum pump for keeping the vacuum container in a vacuum, and nitrogen or the like in the vacuum container. A gas supply facility for supplying a gas such as argon gas, an electrode and a power source for generating glow discharge plasma in the vacuum container, an electromagnet simulating the earth arranged between the electrodes, and a power source for the electromagnet. It is characterized by being equipped. further,
(2) The artificial solar wind reproducing device is characterized by comprising current adjusting means for changing the magnetic force of the electromagnet simulating the earth with time. That is, in the present invention, in order to generate the same phenomenon as the light emission phenomenon by the solar wind in the science museum or various educational facilities, as a device that embodies the vacuum state of the atmosphere, any pressure of 1.0 ~ 1.0 × 10 -5 Torr range A device that embodies the earth by using a vacuum container that sets the vacuum of the pressure value, supplying nitrogen and argon gas, etc., and arranging electrodes in this vacuum container to generate glow discharge plasma. As an example, an electromagnet is used, and a magnetic storm is generated by changing a current flowing through a coil of the electromagnet to change its magnetic force, thereby generating an artificial solar wind.
［作用］ 本発明によれば、真空容器を用いて大気圏の真空状態
を具現し、この真空容器内でグロー放電プラズマを発生
させ、地球を具現する電磁石の磁力を変化させて磁気嵐
を発生させることにより人工太陽風を再現して観察する
ことができる。[Operation] According to the present invention, a vacuum vessel is used to realize a vacuum state in the atmosphere, glow discharge plasma is generated in the vacuum vessel, and the magnetic force of an electromagnet that embodies the earth is changed to generate a magnetic storm. Can reproduce and observe the artificial solar wind.
［実施例］ 以下、本発明を第１図ないし第３図に示す一実施例の
装置に基づき説明する。[Embodiment] The present invention will be described below based on an apparatus of an embodiment shown in FIGS. 1 to 3.
１は真空容器で、後述の真空ポンプ２、マスフローコ
ントローラ３、及びガスボンベ４と組合せて使用され
る。また、該真空容器１の内部には、後述の電極7,8及
び地球モデル５が配置されている。なお、該真空容器１
は、第２図図示のように、後述の架台100、支持台101,1
02によって地面に固定されている。また、該真空容器１
の内部は後述の観測窓103を介して、後述の観察者に容
易に観察されるようになっている。A vacuum container 1 is used in combination with a vacuum pump 2, a mass flow controller 3, and a gas cylinder 4 described later. Further, inside the vacuum container 1, electrodes 7 and 8 and an earth model 5 which will be described later are arranged. The vacuum container 1
As shown in FIG. 2, is a pedestal 100 and supporting bases 101, 1 which will be described later.
It is fixed to the ground by 02. Also, the vacuum container 1
The inside of the is easily observed by an observer described later through an observation window 103 described below.
２は真空ポンプで、真空容器１の真空度を1.0ないし
1.0×10-5Torr範囲の任意圧力値に設定する。2 is a vacuum pump, the degree of vacuum of the vacuum container 1 is 1.0 to
Set to an arbitrary pressure value within the range of 1.0 × 10 -5 Torr.
３は、マスフローコントローラで後述のガスボンベ４
より供給されるガス流量を1.0ないし500.0cc/分範囲の
任意流量値に設定する。3 is a mass flow controller, which is a gas cylinder 4 described later.
Set the flow rate of the supplied gas to an arbitrary flow rate value in the range of 1.0 to 500.0 cc / min.
４はガスボンベで、窒素あるいはアルゴンなどのガス
を上記マスフローコントローラ３に供給する。A gas cylinder 4 supplies a gas such as nitrogen or argon to the mass flow controller 3.
５は、地球モデルで、その内部には第３図図示の如
く、鉄心201及びコイル202が設置されている。なお、該
コイル202には後述の磁場発生電源６より電力が供給さ
れる。Reference numeral 5 is an earth model in which an iron core 201 and a coil 202 are installed as shown in FIG. Electric power is supplied to the coil 202 from a magnetic field generating power source 6 described later.
６は磁場発生電源で、上記コイル202に電力を供給
し、鉄心201を磁石にする。Reference numeral 6 denotes a magnetic field generating power supply, which supplies electric power to the coil 202 and turns the iron core 201 into a magnet.
７及び８は電極で後述のプラズマ発生電源９と組合せ
て使用することにより、真空容器１の内部のガス例えば
アルゴンガスを電離させ、グロー放電プラズマ状態を発
生させる。Electrodes 7 and 8 are used in combination with a plasma generating power source 9 described later to ionize a gas inside the vacuum container 1, for example, an argon gas, to generate a glow discharge plasma state.
９はプラズマ発生電源で電極7,8に電力を供給する。 A plasma generating power source 9 supplies electric power to the electrodes 7 and 8.
10は第１の配管でマスフローコントローラ３より真空
容器１へガスを伝送する。11は、第２の配管で、真空容
器１より真空ポンプ２へガスを伝送する。Reference numeral 10 is a first pipe for transmitting gas from the mass flow controller 3 to the vacuum container 1. Reference numeral 11 is a second pipe for transmitting gas from the vacuum container 1 to the vacuum pump 2.
第１図において、真空ポンプ２を用いて、真空容器１
の真空度が１×10-5Torr程度になるまで真空引きを行
う。次に、マスフローコントローラ３及びガスボンベ４
を用いて、例えばアルゴンガスを約100cc/分の流量で真
空容器１に導入する。そして、上記真空容器１の真空度
を真空ポンプ２を用いて、約0.1Torrに設定し、維持す
る。In FIG. 1, a vacuum container 1 is provided using a vacuum pump 2.
Evacuate until the degree of vacuum is about 1 × 10 -5 Torr. Next, the mass flow controller 3 and the gas cylinder 4
Is used to introduce, for example, argon gas into the vacuum container 1 at a flow rate of about 100 cc / min. Then, the vacuum degree of the vacuum container 1 is set to about 0.1 Torr using the vacuum pump 2 and maintained.
次に、プラズマ発生電源９により、電極7,8の間に電
圧を印加すると、上記アルゴンガスのグロー放電プラズ
マが発生する。そのプラズマの様子を第２図図示の観察
者104のように、観測窓104を介してのぞいてみると、第
４図に示すように、中央にある地球モデル５を囲んで、
青色く光る幻想的なグロー放電プラズマが見える。その
様子は大気圏より地球を見ているように、錯覚を起す
程、実に幻想的なシーンである。Next, when a voltage is applied between the electrodes 7 and 8 by the plasma generating power supply 9, the glow discharge plasma of the argon gas is generated. Looking at the state of the plasma through the observation window 104 like the observer 104 shown in FIG. 2, as shown in FIG. 4, surrounding the earth model 5 at the center,
You can see the fantastic glow discharge plasma that glows blue. The scene is so fantastic that it creates the illusion of looking at the Earth from the atmosphere.
他方、第３図の地球モデル５のコイル202に磁場発生
電源６により電力を供給すると、鉄心201が電磁石とな
り、その囲りには磁力線が発生する。その様子は、第５
図図示の地磁気線のようなものである。該磁場発生電源
６により、上記電磁石の磁力の強さを時間に関し、変化
させる。そうして、上記観測窓103よりのぞいてみる
と、第６図図示のように、地球モデル５の近傍のプラズ
マが変動する磁力によって変化を受け、あたかも、太陽
風による発光現象のように、非常に躍動的で、かつ、神
秘的なシーンとして見えることになる。On the other hand, when electric power is supplied to the coil 202 of the earth model 5 of FIG. 3 from the magnetic field generation power source 6, the iron core 201 becomes an electromagnet, and magnetic lines of force are generated around the iron core 201. The state is the fifth
It is like the geomagnetic line shown in the figure. The magnetic field generation power supply 6 changes the strength of the magnetic force of the electromagnet with respect to time. Then, looking through the observation window 103, as shown in FIG. 6, the plasma in the vicinity of the Earth model 5 is changed by the fluctuating magnetic force. It will be seen as a dynamic and mysterious scene.
［発明の効果］ 本発明によれば、従来、極光帯でしか見られなかった
オーロラと同一の現象で発生するグロー放電プラズマを
利用して真空容器の中にオーロラに似た発光現象を再現
することが可能となった。そのため従来、大多数の人々
が体験できなかった太陽光による発光現象の観賞、見学
が手軽にできるようになった。したがって教育的、教養
的意味で社会に与える価値は著しく大なるものがある。[Effect of the Invention] According to the present invention, an emission phenomenon similar to an aurora is reproduced in a vacuum container by using glow discharge plasma generated by the same phenomenon as an aurora that has been conventionally observed only in the auroral band. It has become possible. For this reason, it has become possible to easily observe and observe the luminescence phenomenon caused by sunlight, which most people have not been able to experience. Therefore, the value given to society in the educational and liberal sense is extremely large.
第１図は本発明の一実施例としての構成図、第２図は本
発明の一実施例としての概念図、第３図は本発明の一実
施例としての地球モデル概念図、第４図ないし第６図は
それぞれ本発明の一実施例としての太陽風概念図であ
る。 １…真空容器、２…真空ポンプ、３…マスフローコント
ローラ、４…ガスボンベ、５…地球モデル、６…磁場発
生電源、7,8…電極、９…プラズマ発生電源。FIG. 1 is a configuration diagram as one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a conceptual diagram as one embodiment of the present invention, FIG. 3 is an earth model conceptual diagram as one embodiment of the present invention, and FIG. 6 to 6 are schematic views of the solar wind as one embodiment of the present invention. 1 ... Vacuum container, 2 ... Vacuum pump, 3 ... Mass flow controller, 4 ... Gas cylinder, 5 ... Earth model, 6 ... Magnetic field generating power supply, 7,8 ... Electrodes, 9 ... Plasma generating power supply.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀江 哲夫 長崎県長崎市飽の浦町１番１号 三菱重 工業株式会社長崎造船所内 (72)発明者 内田 聡 長崎県長崎市飽の浦町１番１号 三菱重 工業株式会社長崎造船所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Tetsuo Horie 1-1 1-1 Atsunoura-machi, Nagasaki-shi, Nagasaki Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Nagasaki Shipyard (72) Inventor Satoshi Uchida 1-1 1-1 Atsunoura-cho, Nagasaki-shi, Nagasaki Mitsubishi Heavy Industry Co., Ltd. Nagasaki Shipyard
Claims (2)
を真空に保つための真空ポンプと、前記真空容器内に窒
素又はアルゴンガスなどのガスを供給するガス供給設備
と、前記真空容器内でグロー放電プラズマを発生する電
極ならびに電源と、前記電極の間に配置された地球を模
した電磁石と、同電磁石の電源とを具えてなることを特
徴とする人工太陽風再現装置。1. A vacuum container having a viewing window, a vacuum pump for maintaining a vacuum inside the vacuum container, a gas supply facility for supplying a gas such as nitrogen or argon gas into the vacuum container, and the vacuum. An artificial solar wind reproducing apparatus comprising an electrode and a power source for generating glow discharge plasma in a container, an electromagnet simulating the earth arranged between the electrodes, and a power source for the electromagnet.
もに変動させる電流調整手段を具えてなることを特徴と
する前記特許請求の範囲第１項記載の人工太陽風再現装
置。2. The artificial solar wind reproducing apparatus according to claim 1, further comprising current adjusting means for varying the magnetic force of the electromagnet simulating the earth with time.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1074941A JP2505573B2 (en) | 1989-03-29 | 1989-03-29 | Artificial solar wind reproduction device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1074941A JP2505573B2 (en) | 1989-03-29 | 1989-03-29 | Artificial solar wind reproduction device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02254488A JPH02254488A (en) | 1990-10-15 |
| JP2505573B2 true JP2505573B2 (en) | 1996-06-12 |
Family
ID=13561876
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1074941A Expired - Lifetime JP2505573B2 (en) | 1989-03-29 | 1989-03-29 | Artificial solar wind reproduction device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2505573B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8073094B2 (en) * | 2007-10-24 | 2011-12-06 | Nassim Haramein | Device and method for simulation of magnetohydrodynamics |
| CN116206518A (en) * | 2023-03-14 | 2023-06-02 | 哈尔滨工业大学 | Ground simulation device and method for interaction of interplanetary magnetic field and earth magnetic field |
-
1989
- 1989-03-29 JP JP1074941A patent/JP2505573B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02254488A (en) | 1990-10-15 |
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