• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

宇宙線環境場における有機材料の劣化に関する研究-原子状酸素と電子線のシナジー-

研究課題

研究課題/領域番号 15560686
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 航空宇宙工学
研究機関神戸大学

研究代表者

横田 久美子  神戸大学, 工学部, 教務職員(教育職) (20252794)

研究分担者 田川 雅人  神戸大学, 工学部, 助教授 (10216806)
研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2004年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2003年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
キーワード宇宙環境 / 低地球軌道 / 原子状酸素 / 電子線 / 温度 / エロージョン / ポリイミド / 複合環境 / 帯電
研究概要

本研究は平成13年度日本学術振興会科学研究費のご支援により研究を行ってきた"LEOにおける原子状酸素/紫外線の相対強度がシナジーにおよぼす影響"の内容をさらに発展させ、紫外線以外の複合宇宙環境要因である電子線チャージアップおよび熱についても、(1)個々の宇宙環境要因による各種高分子材料の表面/バルク特性の変化をin-situ測定する、(2)宇宙環境要因のシナジェティックス効果が材料のエロージョンレートにおよぼす影響を定量的に評価する、(3)複合宇宙環境下における特異な材料表面反応における反応メカニズムを解明する、の3点について研究を発展させようとするものである。
本研究の結果、以下の結論が得られた。
(1)熱の影響について、-20℃〜+120℃までの温度範囲では原子状酸素ビームの運動エネルギーが5eVの場合にはガス化反応の活性化エネルギーは10^<-4>eVと極めて小さいが、運動エネルギーが1eVになると10^<-2>eVと約2桁大きくなり、ガス化反応の温度依存性は原子状酸素ビームの運動エネルギーに大きく依存していることが実験的に示された。
(2)電子線との複合効果について、5eV原子状酸素照射下においては電子線、帯電の複合効果はいずれも測定されなかった。しかしながら、1.1eV原子状酸素照射下においては、±1000Vを印加して原子状酸素を照射したところ、約20%のエロージョンレートの増加と反応生成物(二酸化炭素)の増加が観察された。また、電圧印加によりポリイミドの表面自由エネルギー増加が確認されたことから、帯電による高分子表面の高エネルギー化により原子状酸素との反応性が増大したものと考えられる。
これまでの紫外線との複合照射効果の結果に本研究結果を加えることで宇宙用高分子材料の劣化に関する複合環境要因によるシナジェスティック効果について総括的にまとめることができ、宇宙用材料開発のための貴重なデータベース構築に貢献できた。

報告書

(3件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (20件) 図書 (1件) 文献書誌 (7件)

  • [雑誌論文] Enhancement of atomic oxygen-induced erosion of spacecraft polymeric materials by simultaneous ultraviolet exposure2005

    • 著者名/発表者名
      Yokota K.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 7^<th> International Space Conference, Protection of Materials and Structures from the Space Environment (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Polyimide erosion in low earth orbit space environment2005

    • 著者名/発表者名
      Tagawa M.
    • 雑誌名

      Journal of Adhesion Science and Technology (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Enhancement of atomic oxygen-induced erosion of spacecraft polymeric materials by simultaneous ultraviolet exposure2005

    • 著者名/発表者名
      Kumiko, Yokota
    • 雑誌名

      Proceedings of the 7^<th> International Space Conference, Protection of Materials and Structures from the Space Environment, (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Polyimide erosion in low earth orbit space environment2005

    • 著者名/発表者名
      Masahito, Tagawa
    • 雑誌名

      Journal of Adhesion Science and Technology (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effect of surface charging on the erosion rate of polyimide under 5 eV atomic oxygen beam exposures2004

    • 著者名/発表者名
      Seikyu S.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 7th International Space Conference, Protection of Materials and Structures from the Space Environment, Toronto, Canada

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effect of relative intensity of 5 eV atomic oxygen and 172 nm vacuum ultraviolet in the synergism of polyimide erosion2004

    • 著者名/発表者名
      Yokota K.
    • 雑誌名

      High Performance Polymers Vol.16, No.2

      ページ: 221-234

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Enhancement of Atomic Oxygen- Induced Erosion of Polyimide under Simultaneous Vacuum Ultraviolet Exposure Conditions ; A Quantitative Study2004

    • 著者名/発表者名
      Yokota K.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 24th International Symposium on Space Technology and Science

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effect of surface charging on the erosion rate of polyimide under 5 eV atomic oxygen beam exposures2004

    • 著者名/発表者名
      Shinsuke, Seikyu
    • 雑誌名

      Proceedings of the 7th International Space Conference, Protection of Materials and Structures from the Space Environment Paper#2004-A-6

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effect of relative intensity of 5 eV atomic oxygen and 172 nm vacuum ultraviolet in the synergism of polyimide erosion2004

    • 著者名/発表者名
      Kumiko, Yokota
    • 雑誌名

      High Performance Polymers 16-2

      ページ: 221-234

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Enhancement of Atomic Oxygen- Induced Erosion of Polyimide under Simultaneous Vacuum Ultraviolet Exposure Conditions : A Quantitative Study2004

    • 著者名/発表者名
      Kumiko, Yokota
    • 雑誌名

      Proceedings of the 24th International Symposium on Space Technology and Science Paper#2004-c-38

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Surface Reaction of Atomic Oxygen with Spin-Coated Polyimide Films : Temperature Dependence of the Reaction Efficiency2004

    • 著者名/発表者名
      Shinsuke, Seikyu
    • 雑誌名

      Proceedings of the 24th International Symposium on Space Technology and Science Paper#2004-c-39

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Synergistic study on atomic oxygen-induced erosion of polyethylene with 172 nm vacuum ultraviolet2004

    • 著者名/発表者名
      Masahito, Tagawa
    • 雑誌名

      Journal of Spacecraft and Rockets Vol.41, No.3

      ページ: 345-349

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effect of relative intensity of 5 eV atomic oxygen and 172 nm vacuum ultraviolet in synergism of polyimide erosion2004

    • 著者名/発表者名
      Yokota K.
    • 雑誌名

      High Performance Polymers 116-2

      ページ: 221-234

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Enhancement of Atomic Oxygen-Induced Erosion of Polyimide under Simultaneous Vacuum Ultraviolet Exposure Conditions ; A Quantitative Study2004

    • 著者名/発表者名
      Yokota K.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 24^<th> International Symposium on Space Technology and Science

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Synergistic study on atomic oxygen-induced erosion of polyethylene with 172 nm vacuum ultraviolet2004

    • 著者名/発表者名
      Tagawa M.
    • 雑誌名

      Journal of Spacecraft and Rockets 41-3

      ページ: 345-349

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Temperature dependence in erosion rates of polyimide under hyperthermal atomic oxygen exposures2003

    • 著者名/発表者名
      Yokota K.
    • 雑誌名

      Journal of Spacecraft and Rockets Vol.40, No.1

      ページ: 143-144

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A quantitative study in synergistic effects of atomic oxygen and ultraviolet regarding polymer erosion in LEO space environment2003

    • 著者名/発表者名
      Kumiko, Yokota
    • 雑誌名

      Proceedings of the 9th International Symposium on Materials in a Space, ESA SP-540

      ページ: 265-272

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Application of quartz crystal microbalance for polymer degradation studies regarding atomic oxygen activities in low earth orbit2003

    • 著者名/発表者名
      Masahito, Tagawa
    • 雑誌名

      Proceedings of the 9th International Symposium on Materials in a Space, ESA SP-540

      ページ: 247-252

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Temperature dependence in erosion rates of polyimide under hyperthermal atomic oxygen exposures2003

    • 著者名/発表者名
      Kumiko, Yokota
    • 雑誌名

      Journal of Spacecraft and Rockets 40-1

      ページ: 143-144

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A quantitative study in synergistic effects of atomic oxygen and ultraviolet regarding polymer erosion in LEO space environment2003

    • 著者名/発表者名
      Yokota K.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 9th International Symposium on Materials in a Space ESA SP-540

      ページ: 265-272

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] Polyimides and Other High Temperature Polymers : Synthesis, Characterization and Applications2003

    • 著者名/発表者名
      Tagawa M.
    • 総ページ数
      532
    • 出版者
      VSP
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tagawa, M.: "Synergistic study on atomic oxygen-induced erosion of polyethylene with 172 nm vacuum ultraviolet"Journal of Spacecraft and Rockets. 41-2(in press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Tagawa, M.: "Wear-life of the molybdenum disulfide sputtered film under hayperthermal atomic oxygen bombardment : in-situ wear-life evaluations"Proceedings of the 10th European Space Mechanism and Tribology Conference. ESA SP-524. 311-314 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Yokota, K.: "A quantitative study in synergistic effects of atomic oxygen and ultraviolet regarding polymer erosion in LEO space environment"Proceedings of the 9th International Symposium on Materials in a Space. ESA SP-540. 265-272 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Tagawa M.: "Application of quartz crystal microbalance for polymer degradation studies regarding atomic oxygen activities in low earth orbit"Proceedings of the 9th International Symposium on Materials in a Space. ESA SP-540. 247-252 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Yokota K.: "Temperature dependence in erosion rates of polyimide under hyperthermal atomic oxygen exposures"Journal of Spacecraft and Rockets. Vol.40,No.1. 143-144 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Tagawa M.: "Polyimide erosion in low earth orbit space environment"Journal of Adhesion Science and Technology. (in press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Tagawa M.: "Polyimides and Other High Temperature Polymers : Synthesis, Characterization and Applications"VSP. 532 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

URL: 

公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi