粉体流を用いたダスト集合体の衝突進化の実験的研究
Publicly Offered Research
| Project Area | A Paradigm Shift by a New Integrated Theory of Star Formation: Exploring the Expanding Frontier of Habitable Planetary Systems in Our Galaxy |
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| Project/Area Number |
19H05081
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
中村 昭子 神戸大学, 理学研究科, 准教授 (40260012)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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| Keywords | ダストアグリゲイト / 原始惑星系円盤 / 微惑星 / 衝突 / 粉体流 / ダスト円盤 |
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| Outline of Research at the Start |
固着力・サイズ・形状・表面粗さを記載したダストを自由落下させ、その流れの中で疎な構造のダスト集合体を形成させる。また、X線透過画像を用いてダスト集合体の空隙率を測定する。ダストの種類や衝突速度を変えて作ったダスト集合体どうしの衝突実験を行い、ダスト円盤内でダスト集合体が衝突により成長するのか、破壊するのかの条件を研究する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
ダストクラスター同士の衝突現象の衝突角度依存性を議論するために、垂直二方向から二台のデジタルカメラを用いて撮影を行う装置を開発した。カメラ二台を取り付けた治具をチャンバー内に設置した電磁石を用いて保持し、ダスト流を発生させるとともに電磁石の電流を切ってシャフトに沿って落下させて、クラスター成長と衝突を捉えた。また、前年度に行った隕石粒子の固着力測定結果について、および、ガラス球粒子と破片が自由落下流中に形成するクラスターの充填率について、それぞれ論文としてまとめ、査読付き欧文誌に投稿した。
並行して、ダスト流実験の試料粒子として球形のサブミクロンサイズシリカ粒子からなるダスト塊を用いた実験に着手した。シリカ粒子を目開き数100ミクロンのふるいで篩って準備したダスト塊の固着力分布を遠心法によって測定した。ダスト塊の形状と表面粗さは、光学顕微鏡画像と電子顕微鏡画像、および、レーザー共焦点顕微鏡を用いて調べた。その結果、ダスト塊の固着力は、塊を構成するシリカ粒子１個の固着力の数倍程度で記述されることを示した。次に、このダスト塊をノズルから流して自由落下流を発生させ、その中で形成されるクラスターについて、フラッシュX線撮影を行い、充填率の推定を行った。その結果、塊どうしの充填率は、ガラス球粒子と、破片（不規則形状粒子）の間の値をとることがわかった。ダスト塊形状の不規則度は、ガラス球粒子と破片の間であることから、本研究により、クラスター充填率が粉体形状の不規則度とともに小さくなることが示唆された。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(13 results)
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[Presentation] Measurements of the density of dust clusters forming in a granular stream using flash X-ray2019
Author(s)
Nagaashi, Y., Nakamura, A. M., Hasegawa, S., Wada, K.
Organizer
The 12th meeting on Cosmic Dust, Chiba Institute of Technology, August. 12-16, 2019
Related Report
Int'l Joint Research
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