| 研究課題/領域番号 |
13359001
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
広領域
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
尾中 敬 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (30143358)
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| 研究分担者 |
田辺 俊彦 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (90179812)
村上 浩 宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究本部・赤外サブミリ波天文学系, 教授 (40135299)
金田 英宏 宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究本部・赤外サブミリ波天文学系, 助手 (30301724)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2003
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| 研究課題ステータス |
完了 (2003年度)
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| 配分額 *注記 |
44,070千円 (直接経費: 33,900千円、間接経費: 10,170千円)
2003年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2002年度: 14,820千円 (直接経費: 11,400千円、間接経費: 3,420千円)
2001年度: 22,750千円 (直接経費: 17,500千円、間接経費: 5,250千円)
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| キーワード | 大型冷却望遠鏡 / カーボンンファイバー / 軽量鏡 / 衛星搭載器 / スペース観測 / 低温物性 / カーボンファイバー / 衛星搭載機器 |
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| 研究概要 |
本研究では、3-4級の冷却軽量望遠鏡を目標として基礎研究として、カーボンフ「アイパー強化プラスティック(以下CFRP)による冷却赤外鏡の開発を行った。特にレプリカ法によるCFRP鏡の製法の確立をめざし、以下の改良・改善・成果を得た。
1.150K以下では熱膨張率が2ppm/K以下のCFRPが実現できることを確認した。また低温での熱伝導度の測定も行った。
2.種々のパラメータでレプリカ法によるCFRP平面鏡の試作を行い、表面粗さが数mmのスケールで10-20nm(rms)程度の鏡を実現した。この粗さの原因はプリプレグ中の繊維の粗密によることを確認し、繊維の分散をあげる改善を行い、その結果約半分まで表面粗さを改善することに成功した。
3.表面粗さを改善する手段として、樹脂コートによる方法を試作・検討し、数nm(rms)以下の粗さが実現できることを示した。また金・アルミなどの蒸着の試作も行った。
4.上記の手法を球面鏡に応用し、曲面でも同様の表面粗さが得られることを確認するとともに、曲面の評価を行った。この結果、支持構造のない薄いCFRP鏡では、レプリカ法で鏡面を製作する隙のストレスにより、十分な表面精度が得ることが困難であることがわかった。これに対して、ハニカムコアの支持構造を取り付けた球面鏡を製作することにより、この精度を上げることができることを示した。表皮が薄い場合、ハニカム構造が見られることも確認した。
5.以上上記の研究により、CFRPを用いたレプリカ鏡の製法の基礎的な手法を確立し、今後の改善点を明らかにした。
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