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Study of hot-gas plume and synthesis of organic-molecules in gas-gun impact experiment

Research Project

Project/Area Number 15K05363
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Plasma science
Research InstitutionShizuoka University

Principal Investigator

Mieno Tetsu  静岡大学, 創造科学技術大学院, 教授 (50173993)

Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) HASEGAWA Sunao  宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 研究員 (10399553)
Research Collaborator SHIBATA Hiromi  大阪大学, 産業科学研究所, 特任研究員
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2017: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2015: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Keywords小惑星衝突 / 高温ガスプルーム / 有機分子合成 / アミノ酸合成 / 軽ガス銃実験 / プラズマ発生 / 炭素ナノ粒子 / タイタン / タイタン衛星 / 鏡像異性体 / 衝撃加熱 / 炭素微粒子発生
Outline of Final Research Achievements

By using a 2-stage light gus-gun, a polycarbonate bullet impacts onto a metal target in nitrogen gas and a hot gas plume is generated. Using a 12-ch Langmuir probe array, the plasma parameters are measured in the plume, by which the electron temperature of about 10000 C and the plasma density of about 10 to the power of 14 per cubic meter are obtained. During the cooling process of the plume, a lot of carbon nano-particles are synthesized and jetted out from the reaction chamber with a speed of about 2 km/s. The produced carbon soot is measured by the liquid chromatograph method, and 12 kinds of amino acids are detected. By the chiral isomer analysis, excess amount of L-type amino acid is detected. Reason of this deviation is now under investigation. By a model reaction analysis, we could make the reaction roots from CN radicals to amino acids in the hot gas plume.

Report

(4 results)
  • 2017 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2016 Research-status Report
  • 2015 Research-status Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2018 2017 2016 2015 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (18 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 4 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Production of Carbonaceous Molecules by the Impact Reaction in Nitrogen Gas by Use of a Gas-Gun2015

    • Author(s)
      T. Mieno, K. Ookouchi, K. Kondo, S. Hasegawa, K. Kurosawa
    • Journal Title

      Advanced Materials Research

      Volume: 1117 Pages: 31-34

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/amr.1117.31

    • Related Report
      2015 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Possibility of Production of amino acids by impact reaction using a light gas gun as a simulation of asteroid impacts2015

    • Author(s)
      Okochi, K., T. Mieno, K. Kondo, S. Hasegawa, and K. Kurosawa
    • Journal Title

      Origins of Life and Evolution of Biospheres

      Volume: ORIGINS14 Issue: 1-2 Pages: 1-11

    • DOI

      10.1007/s11084-015-9419-4

    • Related Report
      2015 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 窒素ガス中衝突実験において気相合成されるアミノ酸の分析(小惑星衝突模擬実験)2018

    • Author(s)
      三重野哲、関口俊介、長谷川直、柴田裕実、小林憲正
    • Organizer
      日本物理学会第73回年次大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] タイタンへの小惑星衝突によるアミノ酸合成(ガス銃を用いた模擬実験)2018

    • Author(s)
      三重野哲、関口俊介、中村悟之、長谷川直、柴田裕実、癸生川陽子、小林憲正
    • Organizer
      生命の起源および進化学会の第43回学術講演会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 小惑星の惑星/衛星への衝突によるアミノ酸合成(ガス銃を用いた模擬実験)2018

    • Author(s)
      三重野哲、関口俊介、中村悟之、長谷川直、柴田裕実、癸生川陽子、小林憲正
    • Organizer
      宇宙科学に関する室内実験シンポジウム
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 衝突現象での高温ガスプルームの発生と有機分子の合成2018

    • Author(s)
      三重野哲
    • Organizer
      静岡大・核融合科学研究所連携研究フォーラム
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 小惑星衝突によるアミノ酸合成の模擬実験(ガス銃実験)2017

    • Author(s)
      三重野 哲、大河内一輝、関口俊介、長谷川 直、阿部仁美、癸生川 陽子、小林憲正
    • Organizer
      日本物理学会第72回年次大会
    • Place of Presentation
      大阪府豊中市、大阪大学
    • Year and Date
      2017-03-17
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] Impact synthesis of amino acids on carbon nano-particles in nitrogen gas2017

    • Author(s)
      T. Mieno, K. Okochi, S. Hasegawa,
    • Organizer
      第52回フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京都文京区、東京大学
    • Year and Date
      2017-02-28
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 窒素ガス中ガス銃衝突反応で合成されるアミノ酸の分析2017

    • Author(s)
      三重野 哲、関口俊介、中村悟之、長谷川 直、柴田裕実、阿部仁美、癸生川 陽子、小林憲正
    • Organizer
      平成28年度宇宙科学に関する室内実験シンポジウム
    • Place of Presentation
      神奈川県相模原市、JAXA宇宙科学研究所
    • Year and Date
      2017-02-27
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] Measurement of nano-particle flow in an impact-produced plasma and simulation of gas flow of gas gun experiment2017

    • Author(s)
      S. Nakamura, T. Mieno
    • Organizer
      18th Workshop on Fine Particle Plasmas
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ガス銃を用いた窒素ガス中飛翔体衝突によるアミノ酸合成(小惑星衝突模擬実験)2016

    • Author(s)
      三重野 哲
    • Organizer
      「プラズマ科学における分光計測の高度化と原子分子過程研究の新展開」「原子分子データ応用フォーラムセミナー」合同研究会
    • Place of Presentation
      岐阜県土岐市、核融合科学研究所
    • Year and Date
      2016-12-20
    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Measurement of CN rotational temperature and blackbody temperature for a hot gas plume generated by gas-gun experiment2016

    • Author(s)
      S. Nakamura, K. Kondo, T. Mieno
    • Organizer
      17th Workshop on Fine Particle Plasmas/Japan-Korea Workshop on Dust Plasmas
    • Place of Presentation
      岐阜県土岐市、核融合科学研究所
    • Year and Date
      2016-12-20
    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 2段式軽ガス銃を用いた小惑星衝突模擬実験によるアミノ酸分子合成2016

    • Author(s)
      関口俊介、三重野 哲、長谷川 直、阿部仁美、癸生川 陽子、小林憲正
    • Organizer
      日本物理学会2016年秋季大会
    • Place of Presentation
      石川県金沢市、金沢大学
    • Year and Date
      2016-09-13
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] ガス銃衝突実験で発生する高温プルームのCN分子回転温度と黒体輻射温度の測定2016

    • Author(s)
      中村悟之、近藤和彦、三重野 哲
    • Organizer
      日本物理学会2016年秋季大会
    • Place of Presentation
      石川県金沢市、金沢大学
    • Year and Date
      2016-09-13
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] Analysis of amino acids synthesized in a gas plume by projectile-impact in nitrogen gas (Model experiment of asteroid's impacts}2016

    • Author(s)
      T. Mieno, H. Abe, K. Okochi, S. Hasegawa, H. Shibata, Y. Kebukawa, K. Kobayashi
    • Organizer
      Japan Geoscience Union Meeting 2016
    • Place of Presentation
      千葉県千葉市、幕張メッセ
    • Year and Date
      2016-05-22
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 窒素ガス中高速飛翔体衝突により合成されるアミノ酸の分析(タイタン模擬実験)2016

    • Author(s)
      三重野晢、大河内一輝、柴田裕実、長谷川直、阿部仁美、癸生川陽子、小林憲正
    • Organizer
      平成27年度宇宙科学に関する室内実験シンポジウム
    • Place of Presentation
      JAXA宇宙研(神奈川県相模原市)
    • Year and Date
      2016-02-23
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] ガス銃衝突実験で発生する高温プルームの分子回転温度測定2016

    • Author(s)
      中村悟之、近藤和彦、三重野晢
    • Organizer
      第7回静岡大・核融合研連携研究フォーラム
    • Place of Presentation
      核融合科学研究所(岐阜県土岐市)
    • Year and Date
      2016-02-17
    • Related Report
      2015 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Production of Carbon Nano-Particles and Amino Acids by Impact Reactions in Nitrogen Gas by Means of a Gas-Gun2015

    • Author(s)
      T. Mieno, K. Ookouchi, Hasegawa, K. Kurosawa
    • Organizer
      8th Astrobiology Workshop
    • Place of Presentation
      東京工業大学ELSI会議室(東京都目黒区)
    • Year and Date
      2015-11-27
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] Production of Carbon Nano-Particles Including Amino Acids by Impact Reactions in Nitrogen Gas by Use of a Gas-Gun2015

    • Author(s)
      T. Mieno, K. Ookouchi, K. Kondo, S. Hasegawa, K. Kurosawa
    • Organizer
      Inter-Academia 2015
    • Place of Presentation
      浜松 ACT CITY(浜松市中区)
    • Year and Date
      2015-09-28
    • Related Report
      2015 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 小惑星衝突による有機分子合成(ガス銃を用いたそのモデル実験)2015

    • Author(s)
      大河内一輝、三重野晢
    • Organizer
      東北大学電気通信研究所共同プロジェクト研究会
    • Place of Presentation
      東北大学大学院工学研究科(宮城県仙台市)
    • Year and Date
      2015-08-31
    • Related Report
      2015 Research-status Report
    • Invited
  • [Remarks] プラズマ科学研究室(三重野研究室)

    • URL

      http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/%7Esptmien/index.html

    • Related Report
      2015 Research-status Report

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Published: 2015-04-16   Modified: 2021-01-27  

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