| 研究課題/領域番号 |
20K14493
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分15020:素粒子、原子核、宇宙線および宇宙物理に関連する実験
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| 研究機関 | 千葉工業大学 |
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研究代表者 |
平井 隆之 千葉工業大学, 惑星探査研究センター, 研究員 (30737888)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
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| キーワード | 圧電性PVDFフィルム / 固体微粒子 / 宇宙塵（ダスト） / 超高速衝突 / 宇宙塵 / 自由落下衝突 / 表面波 / 惑星間ダスト / 圧電素子 / 微粒子衝突センサ / 太陽系探査 / 小天体 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
太陽系内には彗星や小惑星から放出された固体微粒子（惑星間ダスト）が広く分布している。本研究では惑星間ダストの分布計測に用いられる圧電性PVDFフィルムセンサについて、ダスト質量の独立推定を可能にする新しい信号処理方法の確立を目指す。具体的には、惑星間ダストを模擬した微粒子の衝突実験を実施し、先行研究から示唆されているダスト質量（直径）にのみ依存する信号周波数成分の発生メカニズムを明らかにする。さらに得られた知見を実際の搭載機会を視野に入れた信号処理回路開発に適用し、試作機の完成までを目標とする。
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| 研究成果の概要 |
結果的に研究開始当初掲げた圧電PVDFフィルムセンサを用いたダスト検出器の質量独立推定法の確立という目標には達しなかったが、本研究課題を進める中で、10ミクロンサイズの微粒子の単発衝突手法や、圧電PVDFフィルムセンサと宇宙機用多層断熱材を組み合わせたダスト検出器の開発技術といった、重要な成果を得ることができた。特に後者は、宇宙機表面の相当部分を覆う多層断熱材にダスト検出機能を与えることで、従来よりもダスト検出効率を大幅に改善することができる革新的技術といえる。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
惑星探査機などの宇宙機に搭載されるダスト検出器は、目的地（惑星など）に到達後はもちろんのこと、到着まで相当期間にわたる惑星間空間航行中にも科学観測・環境計測が可能な装置として、宇宙開発黎明期から現在にいたるまで多数の搭載実績がある。本研究の成果は、圧電PVDFフィルムセンサを用いるダスト検出器の搭載性、検出効率（センサ面積）を大幅に向上させるものであり、科学研究のみならず、今後益々活発となるであろう人類の宇宙活動・進出においても、例えば環境計測の観点などで貢献が期待される。
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