2002 Fiscal Year Annual Research Report
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14550049
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
宮地 孝 早稲田大学, 理工学総合研究センター, 助教授 (20013401)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡田 宏之 早稲田大学, 理工学総合研究センター, 講師 (20308258)
長谷部 信行 早稲田大学, 理工学総合研究センター, 助教授 (10127904)
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| Keywords | Hypervelocity particles / Space dust detector / Real-time dust detector / PZT detector / Bias-free detector |
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| Research Abstract |
超高速微粒子をジルコン酸チタン酸鉛(PZT)を母材とする素子(直径20mm,厚さ2mmを基準)に照射して、観測される波形から速度成分を抽出することを目的とした。この複合現象を説明できる理論はないので、実験データを集積して、その可能性を明らかにする方法をとる。東京大学原総研の加速器(HIT)を使用し、銀粒子(1〜100pg、2〜6km/s)をPZT素子に直接照射した。
素子出力vを、最初の振幅の最大値として定義する。これまでの結果から、素子出力vは微粒子運動エネルギーEに比例する。この比例定数をkとすると、Eが100-1000nJの範囲で、E=kvとしてよいことを確認した。予期せぬことであるがkは二価の振舞いを示した。出力信号の周波数成分を調べた。厚さ方向の振動が顕著であり、基本振動数(f)の他に三倍振動数(3f)の寄与が示された。またfの成分A_1と3fの成分A_3の強度比の関係から比例定数kを一義的に決定できた。さらに素子への照射位置を中心部分に限定しても、kは一価の振舞いをする。その理由は不明であるが、衝突位置を制限することにより、正常な衝突信号を一義的に選別できた。
出力波形と入射速度との間に相関関係が肯定的と判断された。微少な波形の時間依存性を調べるために、高速のカーボン粒子(0.01〜1pg,5〜45km/s, Max-Planck研究所(Heidelberg))をPZT素子に直接照射した。発ち上がり時間のわずかな相違から微粒子速度をだすことは可能と結論した。素子感度の校正のため、PZT素子からなる素子アレーにエネルギー400MeW/nのXeビームを直接照射した。重粒子によるエネルギー校正に関する可能性を検討している。
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[Publications] T.MIYACHI, N.HASEBE., H.OKADA, et al.: "Response of Piezoelectric Lead-Zirconate-Titanate to Hypervelocity Silver Particles"Jpn. J. Appl. Phys.. 42・3. 1496-1497 (2003)
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[Publications] T.MIYACHI, N.HASEBE., H.OKADA, et al.: "Acoustic Response of Piezoelectric Lead-Zirconate-Titanate to a 400 MeV/n Xenon Beam"Jpn. J. Appl. Phys.. 42・3. 1456-1457 (2003)
