| 研究課題/領域番号 |
21H01530
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分24010:航空宇宙工学関連
|
|---|
| 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, 教授 (60378792)
長尾 昌善 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究グループ長 (80357607)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2023年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2022年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2021年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
|
|---|
| 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 / 電気推進 / 超小型衛星 / 電界放出 / 推力可変 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
用途に応じて推力レベルが可変となる超小型宇宙推進機としてエレクトロスプレー推進機があるが、推力密度が小さく、かつ、イオンビームがバラつく不安定性の課題がある。この克服には、高速なイオンを排出するエミッタ電極の高密度実装と、その状況におけるエレクトロスプレー現象の解明にある。本研究では1-100μmの2桁にもわたる微小電極間エレクトロスプレー現象の学術基盤を構築し、高密度実装下においても安定したビーム引き出し条件を同定する。
|
| 研究成果の概要 |
用途に応じて推力レベルが可変となる超小型宇宙推進機の候補としてエレクトロスプレー推進機がある。本研究では微小電極間におけるエレクトロスプレー現象の学術基盤を構築するため、1-100 μmの2桁にもわたるスケールの異なるエミッタを作製し、イオンビーム特性評価を行った。スケールを小さくすることにより高電流密度を実現し、また、イオンビームを構成するイオン種のほとんどが単量体で構成される条件を同定できた。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
エレクトロスプレー推進機に利用される電極構造の従来スケールは100 μm以上の領域であり、本研究において初めて10 μm以下を含めた2桁にわたるスケールでのエレクトロスプレー現象を実現できた。多様なエレクトロスプレーイオン源の創出は、用途に応じて推進機を選定可能な自由度を与えることになり、今後の超小型衛星の活躍の場を広げることに貢献することが期待できる。
|
