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3D-MEMS加工技術を利用したマイクロ宇宙推進機の抜本的な推進効率の向上

研究課題

研究課題/領域番号 15K14247
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 航空宇宙工学
研究機関横浜国立大学

研究代表者

鷹尾 祥典  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (80552661)

研究分担者 土屋 智由  京都大学, 工学研究科, 准教授 (60378792)
研究協力者 中川 洋人  
江本 一磨  
井上 直樹  
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2015年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードエレクトロスプレー / イオン液体 / イオンビーム / 超小型衛星 / 電気推進 / 粒子計算 / 微細加工
研究成果の概要

超小型人工衛星にも搭載可能な推進機の有力候補となっているエレクトロスプレースラスタを対象に、微細加工技術を利用したエミッタアレイ電極の製作、イオンビームの電圧電流特性評価を行うとともに、粒子計算モデルを利用したイオンビーム軌道解析を行った。その結果、安定してイオンを引き出し可能な電圧領域にはある幅があることが分かり、効率的なイオン引き出しにはこの電圧領域にて運用することが望ましいことが明らかになった。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Microfabricated emitter array for an ionic liquid electrospray thruster2017

    • 著者名/発表者名
      Kaito Nakagawa, Toshiyuki Tsuchiya, and Yoshinori Takao
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 56

    • NAID

      210000147943

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] エレクトロスプレースラスタにおけるイオンビーム引き出し機構の数値解析2017

    • 著者名/発表者名
      江本一磨, 土屋智由, 鷹尾祥典
    • 学会等名
      日本機械学会関東学生会第56回学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      東京理科大学葛飾キャンパス(東京都葛飾区)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] イオン液体を使ったエレクトロスプレースラスタにおけるビーム抽出実験と数値解析2017

    • 著者名/発表者名
      中川洋人, 江本一磨, 井上直樹, 土屋智由, 長尾昌善, 鷹尾祥典
    • 学会等名
      第57回 航空原動機・宇宙推進講演会
    • 発表場所
      沖縄県市町村自治会館(沖縄県那覇市)
    • 年月日
      2017-03-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] イオンビームと電子源を利用した超小型衛星用電気推進機の実用例とその課題2017

    • 著者名/発表者名
      鷹尾祥典, 小泉宏之, 土屋智由, 長尾昌善
    • 学会等名
      日本学術振興会真空ナノエレクトロニクス第158委員会 第14回真空ナノエレクトロニクスシンポジウム
    • 発表場所
      アクトシティ浜松コングレスセンター(静岡県浜松市)
    • 年月日
      2017-03-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高密度化したエミッタチップを用いたエレクトロスプレースラスタの製作と電流特性計測2017

    • 著者名/発表者名
      中川洋人, 井上直樹, 土屋智由, 長尾昌善, 鷹尾祥典
    • 学会等名
      平成28年度 宇宙輸送シンポジウム
    • 発表場所
      JAXA宇宙科学研究所(神奈川県相模原市)
    • 年月日
      2017-01-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Particle-in-Cell法によるイオン液体を用いたエレクトロスプレースラスタの性能評価2017

    • 著者名/発表者名
      江本一磨, 土屋智由, 鷹尾祥典
    • 学会等名
      平成28年度 宇宙輸送シンポジウム
    • 発表場所
      JAXA宇宙科学研究所(神奈川県相模原市)
    • 年月日
      2017-01-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Microfabricated Emitter Arrays for an Ionic Liquid Electrospray Thruster2016

    • 著者名/発表者名
      Kaito Nakagawa, Toshiyuki Tsuchiya, and Yoshinori Takao
    • 学会等名
      29th International Microprocesses and Nanotechnology Conference (MNC 2016)
    • 発表場所
      ANAクラウンプラザホテル京都(京都府京都市)
    • 年月日
      2016-11-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] イオン液体を用いたエレクトロスプレースラスタにおけるビーム引き出し特性の電極形状依存2016

    • 著者名/発表者名
      中川洋人, 土屋智由, 鷹尾祥典
    • 学会等名
      第60回 宇宙科学技術連合講演会
    • 発表場所
      函館アリーナ(北海道函館市)
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] イオン液体を用いたエレクトロスプレースラスタにおけるイオンビーム引き出し機構の数値解析2016

    • 著者名/発表者名
      江本一磨, 土屋智由, 鷹尾祥典
    • 学会等名
      第60回 宇宙科学技術連合講演会
    • 発表場所
      函館アリーナ(北海道函館市)
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 超小型衛星用マイクロプラズマスラスタ2016

    • 著者名/発表者名
      鷹尾祥典
    • 学会等名
      電気学会A部門フォーラム
    • 発表場所
      岩手大学工学部テクノホール
    • 年月日
      2016-05-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] イオン液体を用いたエレクトロスプレースラスタにおけるイオンビーム抽出特性2016

    • 著者名/発表者名
      中川洋人, 土屋智由, 鷹尾祥典
    • 学会等名
      日本航空宇宙学会 第47期定時社員総会および年会講演会
    • 発表場所
      東京大学山上会館(東京都文京区)
    • 年月日
      2016-04-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] イオン液体を用いたエレクトロスプレースラスターにおけるイオンビーム抽出特性2016

    • 著者名/発表者名
      中川洋人,土屋智由,鷹尾祥典
    • 学会等名
      日本航空宇宙学会第47期定時社員総会および年会講演会
    • 発表場所
      東京大学 山上会館
    • 年月日
      2016-04-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 超小型宇宙探査機のためのプラズマ推進機2016

    • 著者名/発表者名
      鷹尾祥典
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] イオン液体を用いたエレクトロスプレースラスタの試作2016

    • 著者名/発表者名
      中川洋人,土屋智由,鷹尾祥典
    • 学会等名
      平成27年度 宇宙輸送シンポジウム
    • 発表場所
      JAXA宇宙科学研究所
    • 年月日
      2016-01-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] Takao Lab

    • URL

      http://www.takao-lab.ynu.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [産業財産権] イオン源2016

    • 発明者名
      鷹尾祥典,長尾昌善,村上勝久
    • 権利者名
      鷹尾祥典,長尾昌善,村上勝久
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2016-200401
    • 出願年月日
      2016-10-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-22  

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