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Update on CO2 Laser Ablation of Polyoxymethylene

Sinko, John Elihu und Sasoh, Akihiro und Ogita, Naoya und Scharring, Stefan und Eckel, Hans-Albert und Röser, Hans-Peter (2010) Update on CO2 Laser Ablation of Polyoxymethylene. In: AIP Conference Proceedings. American Institute of Physics, Melville, NY. High Power Laser Ablation 8, 18.-22. April 2010, Santa Fe, New Mexico, USA.

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Kurzfassung

Polyoxymethylene (POM) propellants have been studied since the 1970's, and perhaps represent the most promising match of a propellant to the CO2 laser for laser propulsion studies. Applications range from ground-launch of laser propulsion vehicles at atmospheric pressure to spacebased laser ablation propulsion microthrusters. In this paper we broadly update the state of understanding of CO2 laser ablation of POM based on new experiments conducted in Japan and Germany, with a focus on the basic physics of ablation of flat POM targets. Measurements using 10 J-class and 100 J-class lasers are compared to previous literature results for ablation of POM. Emphasis is placed on the influence of control parameters on ablation, especially the incident laser fluence and ambient pressure. New results highlight the influence of the ambient pressure on ablation physics from the vaporization threshold to the plasma regime, and clarify the role of the fluence in determining ablation behavior in air and vacuum environments. Imparted impulse and ablated mass were measured at the target using piezoelectric force sensors, impulse pendulums, and scientific balances. The new experimental investigations cover orders of magnitude in fluence (10E-2 to 10E3 J/cm2) and ambient pressure (10E-3 to 10E5 Pa).

Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Update on CO2 Laser Ablation of Polyoxymethylene
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-Adresse der Autoren
Sinko, John ElihuMicro-Nano Global Center of Excellence, Graduate School of Engineering, Nagoya, Japan
Sasoh, AkihiroDepartment of Aerospace Engineering, Nagoya University, Japan
Ogita, NaoyaDepartment of Aerospace Engineering, Nagoya University, Japan
Scharring, Stefanstefan.scharring@dlr.de
Eckel, Hans-Alberthans-albert.eckel@dlr.de
Röser, Hans-PeterInstitut für Raumfahrtsysteme, Universität Stuttgart
Datum:2010
Erschienen in:AIP Conference Proceedings
Referierte Publikation:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der Herausgeber
Phipps, ClaudePhotonic Associates, LLC
Verlag:American Institute of Physics, Melville, NY
Status:akzeptierter Beitrag
Stichwörter:Laser ablation, Impulse measurement, Laser propulsion, Laser Matter Interaction
Veranstaltungstitel:High Power Laser Ablation 8
Veranstaltungsort:Santa Fe, New Mexico, USA
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsdatum:18.-22. April 2010
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Starrflügler
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L AR - Starrflüglerforschung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Laserforschung und -technologie
Standort: Stuttgart
Institute & Einrichtungen:Institut für Technische Physik
Hinterlegt von: Stefan Scharring
Hinterlegt am:17 Mai 2010 10:26
Letzte Änderung:09 Aug 2013 11:56

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