即時安定作動可能な大電流電子源

• 研究課題/領域番号: 15H05558
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 航空宇宙工学
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 横田 茂 筑波大学, システム情報系, 准教授 (30545778)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 19,240千円 (直接経費: 14,800千円、間接経費: 4,440千円); 2017年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2016年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円); 2015年度: 9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円)
• キーワード: 宇宙推進 / 電気推進 / ホローカソード / 電子源 / 大電流電子源

研究成果の概要

宇宙推進機用の大電力電気推進機用電子源の作動安定化の指針を取得し，実証した．まず，不安定な作動が低推進剤流量かつ大電子電流のときに起こることを見出した．また，安定作動時と不安定作動時における内部のプラズマ状態を観測し，不安定な作動は，強制的な電子の引き出しに起因していることを見出した．これらの結果から，新しい設計指針に基づいた電子源を開発し，即時安定可能な作動を実証した．

研究成果

• [雑誌論文] Plasma diagnostics in High Current Hollow Cathode (2018)
  • 著者名/発表者名: K. Kojima, S. Yokota, J. Yamasaki, M. Yonaha, T. Kimura, Y. Kawamata, M. Yasui
  • 雑誌名: Transactions of the Japan Society for Aeronautical and Space Science, Aerospace Technology Japan 巻: 16
  • NAID: 130007542875
  • 査読あり
• [雑誌論文] 大電流電子源 の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 山﨑純子，横田茂，嶋村耕平，小島康平，木村竜也，川又善博，安井正明
  • 雑誌名: プラズマ応用科学 巻: 25 ページ: 3-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Operation Characteristics of a High Current Electron Emitter (2017)
  • 著者名/発表者名: J. Yamasaki, M. Yonaha, S. Yokota, K. Shimamura
  • 雑誌名: Plasma Application and Hybrid Functionally Materials 巻: 26 ページ: 51-51
  • 査読あり
• [学会発表] Plasma Structure in High-current Hollow Cathode (2018)
  • 著者名/発表者名: J. Yamasaki, S. Yokota, K. Shmamura
  • 学会等名: The 11st International Workshop on Plasma Application and Hybrid Functionally Materials
  • 国際学会
• [学会発表] Operation Characteristics of a High Current Electron Emitter (2017)
  • 著者名/発表者名: J. Yamasaki, M. Yonaha, S. Yokota, K. Shimamura
  • 学会等名: The 24th Annual Meeting of Institute of Applied Plasma Science
  • 発表場所: Hanoi, Vietnam
  • 年月日: 2017-03-10
  • 国際学会
• [学会発表] 100A級ヒーターレスホローカソードの内部診断 (2017)
  • 著者名/発表者名: 与那覇萌，山﨑純子，横田茂，小島康平，川又義博，木村竜也，安井正明
  • 学会等名: 平成２８年度宇宙輸送シンポジウム
  • 発表場所: ISAS/JAXA（神奈川県・相模原市）
  • 年月日: 2017-01-19
• [学会発表] Plasma Properties in a 100 A Class Heater-less Hollow Cathode (2017)
  • 著者名/発表者名: J. Yamasaki, M. Yonaha, S. Yokota
  • 学会等名: the 35th International Electric Propulsion Conference
  • 国際学会
• [学会発表] Two-dimensional Hollow Cathode (2017)
  • 著者名/発表者名: S. Yokota, M. Yonaha, J. Yamasaki, K. Shimamura
  • 学会等名: 31st International Symposium on Space Technology and Science
  • 国際学会
• [学会発表] Cathode Position Effect on Hall Thruster Performance (2017)
  • 著者名/発表者名: S. Yokota, K. Nakatani, J. Yamasaki, K. Shimamura
  • 学会等名: 31st International Symposium on Space Technology and Science
  • 国際学会
• [学会発表] Numerical Simulation of High Current Hollow Cathode (2017)
  • 著者名/発表者名: K. Kojima, S. Yokota, A. Osada, J. Yamasaki, M. Yonaha, T. Kimura, Y. Kawamata, M. Yasui
  • 学会等名: 31st International Symposium on Space Technology and Science
  • 国際学会
• [学会発表] Plasma Diagnosis by Langmuir Probing on High Current Hollow Cathode (2017)
  • 著者名/発表者名: K. Kojima, S. Yokota, J. Yamasaki, M. Yonaha, T. Kimura, Y. Kawamata, M. Yasui
  • 学会等名: 31st International Symposium on Space Technology and Science
  • 国際学会
• [学会発表] MPDスラスタ内部の数値解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 横田茂，春日勇人，水谷佳祐，市原大輔，岩川輝，佐宗章弘，小島 康平，木村竜也，川又善博，安井正明
  • 学会等名: 平成27年度 宇宙輸送シンポジウム
  • 発表場所: ISAS/JAXA（神奈川県相模原市）
  • 年月日: 2016-01-14
• [学会発表] 100A Hollow Cathode (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Yokota, K. Kojima, T. Kimura, H. Kataoka, A. Sasoh
  • 学会等名: 30th International Electric Propulsion Conference
  • 発表場所: 神戸コンベンションセンター（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-07-06
  • 国際学会