マイクロ波放電型イオンエンジンの内部プラズマの動的制御による性能向上に関する研究

• 研究課題/領域番号: 23560962
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 航空宇宙工学
• 研究機関: 西日本工業大学
• 研究代表者: 鷹尾 良行 西日本工業大学, 工学部, 教授 (60206711)
• 研究期間 (年度): 2011-04-28 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2011年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 推進・エンジン / 航空宇宙工学 / ロケット / 宇宙推進 / イオンエンジン / マイクロ波放電

研究成果の概要

本研究では、5cm級可変磁場型マイクロ波放電型イオンエンジンを製作し、性能試験を実施した。イオンエンジンの製作において、内部磁場を変化させるための可動磁石の移動機構およびコントロール回路を開発した。性能試験は、カーボン製とモリブデン製のそれぞれ開孔率の異なる２種類のグリッドを用いて、Xeガス流量、可動磁石位置および入力マイクロ波電力をパラメータとして実施した。イオンエンジンのプラズマ点火性能は、可動磁石の移動による背景磁場の変化により格段に向上させることが出来た。更に、可動磁石の移動によるプラズマ形状と引出し電流値の変化が観察出来た。

研究成果

• [雑誌論文] Development of Microwave Discharge Ion Engine of Variable Magnetic Field Type (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoshiyuki Takao, Koichi Hashimoto, Masamitu Hata
  • 雑誌名: Plasma Application and Hybrid Functionally Materials 巻: 24 ページ: 21-22
  • NAID: 40020269985
  • 謝辞記載あり
• [学会発表] Development of 5cm Size Microwave Discharge Ion Thruster with Variable Magnetic Field (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoshiyuki Takao, Koichi Hashimoto, Masamitu Hata
  • 学会等名: Joint Conference The 30th ISTS, The 34th IEPC & The 6th NSAT
  • 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: 2015-07-04 – 2015-07-10
• [学会発表] Development of Microwave Discharge Ion Engine of Variable Magnetic Field Type (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoshiyuki Takao, Koichi Hashimoto, Masamitu Hata
  • 学会等名: The 22th Annual Meeting of IAPS/ The 8th International Workshop on Plasma Application and Hybrid Functionally Materials
  • 発表場所: DoubleTree by Hilton Hotel, Honolulu, Hawaii, USA
  • 年月日: 2015-03-06 – 2015-03-09
• [学会発表] 磁場可変型マイクロ波放電型イオンエンジンの開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 橋本康一，鷹尾良行
  • 学会等名: 第58回宇宙科学技術連合講演会
  • 発表場所: 長崎新聞文化ホール アストピア，長崎県長崎市
  • 年月日: 2014-11-12 – 2014-11-14
• [学会発表] 可動磁石を用いた小型マイクロ波放電型イオンエンジンの開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 鷹尾良行,橋本康一
  • 学会等名: 電気学会研究会 プラズマ研究会、2014年5月9日、足利 PST-14-013
  • 発表場所: 足利工業大学，栃木県足利市
  • 年月日: 2014-05-09 – 2014-05-10
• [学会発表] Development of Small Variable Magnetic Field Ion Engine of Microwave Discharge Type (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshiyuki Takao, Nan Zhang
  • 学会等名: The 21th Annual Meeting of IAPS/ The 7th International Workshop on Plasma Application and Hybrid Functionally Materials
  • 発表場所: ホンコン（中国）
• [学会発表] Development of Small Microwave Discharge Ion Engine with Variable Magnetic Field (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshiyuki Takao, Nan Chou
  • 学会等名: The 9th International Symposium on Applied Plasma Science, Istanbul City and Sakarya University
  • 発表場所: イスタンブール（トルコ）
• [学会発表] Development of Small Scale Microwave Discharge Ion Thruster of 3-5 cm size (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshiyuki Takao, Iori Iwata, Nan Chou
  • 学会等名: The 8th IEEE Vehicle Power and Propulsion Conference Oct. 9-12, 2012, Olympic Parktel,
  • 発表場所: ソウル（韓国）
• [学会発表] Development of Small Scale Microwave Discharge Ion Thruster with Variable Magnetic Field (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshiyuki Takao, Iori Iwata, Nan Chou
  • 学会等名: International Conference on Renewable Energy Research and Applications (ICRERA) 2012
  • 発表場所: 長崎市（日本）
• [学会発表] Study of microwave discharge ion engine with variable magnetic field (2012)
  • 著者名/発表者名: Iori IWATA and Yoshiyuki TAKAO
  • 学会等名: The 19th Annual Meeting of IAPS/ The 5th International Workshop on Plasma Application and Hybrid Functionally Materials, Taipei, Taiwan, March9-12, 2012．
  • 発表場所: 台北（台湾）
• [学会発表] Development of 5cm Size Microwave Discharge Ion Thruster (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshiyuki Takao, Naoji Yamamoto and Hideki Nakashima
  • 学会等名: The 28th International Symposium on Space Technology and Science, Okinawa, Japan, July 5-10, 2011.
  • 発表場所: 沖縄（日本）
• [備考] 鷹尾良行 研究教育業績
  • URL: http://ms.nishitech.ac.jp/cgi-bin/researchdb-output.pl