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The new plasma wave instruments for future multiple-point observation missions

Research Project

Project/Area Number 19K23464
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section 0204:Astronomy, earth and planetary science, and related fields
Research InstitutionNara National College of Technology

Principal Investigator

Zushi Takahiro  奈良工業高等専門学校, 電気工学科, 助教 (10846827)

Project Period (FY) 2019-08-30 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywordsプラズマ波動 / プラズマ波動観測器 / 特定用途向け集積回路 / ASIC / 宇宙電磁環境
Outline of Research at the Start

地球の極域上層において、電離した大気が宇宙空間へ流出する現象が知られており、このような地球電離大気の流出現象の解明は重要な課題である。流出機構の解明には小型衛星によるプラズマ波動の多点観測が必要であるが、現在用いられている観測器は比較的大型であり小型衛星に搭載するためには観測器の小型化が不可欠である。そこで本研究はプラズマ波動観測器専用チップを設計することで、衛星ミッションに使用可能な性能を持つ小型プラズマ波動観測器の実現を目的とする。

Outline of Final Research Achievements

Recently, the miniaturization of the instruments onboard scientific satellites is required because of the diversification of observation targets and the use of microsatellites. In this study, we propose a miniaturized plasma wave instruments for both waveforms and spectrum using an Application-Specific Integrated Circuits (ASICs) with variable frequency characteristics to further reduce the size of the plasma wave instruments, and we developed the ASIC for the new plasma wave instruments. The size of the developed circuit is 1.2 mm x 3.0 mm per component, and the required performance has been verified by circuit simulation. This research will enable us to significantly reduce the size of plasma wave instruments, which were previously large.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究により、研究代表者らが提案している新型プラズマ波動観測器の実現にあたって特に重要である専用集積回路の設計を完了することができた。新型プラズマ波動観測器は従来の観測器と比べ大幅に小型化が可能であり、今後より増えると考えられる多点同時観測ミッションの実現には不可欠なものである。これは、プラズマ波動の多点同時観測を実施し、これまでに解明できなかった宇宙における電磁現象を理解することに大きく貢献するものである。

Report

(3 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2021 2020

All Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Presentation] The new type of plasma wave instruments capable of both waveform and spectrum observation2021

    • Author(s)
      Takahiro Zushi, Hirotsugu Kojima
    • Organizer
      Japan Geoscience Union Meeting 2021
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 波形・スペクトル双方の観測が可能な小型プラズマ波動観測器の開発2020

    • Author(s)
      頭師 孝拓, 小嶋 浩嗣
    • Organizer
      地球電磁気・地球惑星圏学会 総会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of the analog integrated circuit for the new plasma wave receiver2020

    • Author(s)
      Zushi Takahiro, Kojima Hirotsugu
    • Organizer
      JpGU-AGU Joint Meeting 2020
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of the wideband analog integrated circuit for plasma wave receivers2020

    • Author(s)
      Nakao Shoya, Zushi Takahiro, Kojima Hirotsugu
    • Organizer
      JpGU-AGU Joint Meeting 2020
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2019-09-03   Modified: 2022-01-27  

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