キャビティリングダウン分光法を用いたイオンエンジンの寿命評価システムの開発

• 研究課題/領域番号: 23656540
• 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: 九州大学
• 研究代表者: 山本 直嗣 九州大学, 総合理工学研究院, 准教授 (40380711)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2012年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2011年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
• キーワード: イオンエンジン / 寿命評価 / キャビティリングダウン法 / 電気推進 / 光学測定 / キャビティリングダウン分光法

研究概要

「はやぶさ」の成功でその有益性が実証されたイオンエンジンではあるが,普及に向けた最大の課題として耐久性の向上が挙げられる. イオンエンジンの耐久性は引き出し電極の損耗が最大の要因であるため,従来の評価方法に代わり, 「リアルタイム」で, 「定量的」にイオンエンジンの寿命が評価可能な,光学測定法の一つであるキャビティリングダウン法を用いたシステムを構築した.

研究成果

• [雑誌論文] Thomson Scattering Diagnostics in the Plasma of an Ion Thruster (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Yamamoto, Y.Hiraoka, K. Sugita, T. Kurita, K. Tomita, K. Uchino, H. Nakashima
  • 雑誌名: Trans. of the Jap.Soc. FOR Aeronautical and Space Sciences, Aerospace Technology Japan 巻: Vol. 10
  • NAID: 130002136687
  • URL: http://dx.doi.org/10.2322/tastj.10.Pb_79
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measurement of xenon plasma properties in an ion thruster using laser Thomson scattering technique (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Yamamoto, K. Tomita, K. Sugita, T. Kurita, H. Nakashima, and K. Uchino
  • 雑誌名: Review of Scientific Instruments 巻: 83
  • URL: http://dx.doi.org/10.1063/1.4737144
  • 査読あり
• [雑誌論文] イオン加速グリッド損耗解析におけるメッシュサイズおよび時間幅の検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中村祐輔,山本直嗣,中島秀紀,中野正勝
  • 雑誌名: プラズマ応用科学 巻: Vol.20,No.1 ページ: 33-38
  • NAID: 40019445943
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measurement of xenon plasma properties in an ion thruster using laser Thomson scattering technique (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Yamamoto, K. Tomita, K. Sugita, T. Kurita, H. Nakashima, and K. Uchino (N. Yamamoto)
  • 雑誌名: Rev. Sci. Instrum 巻: 83 号: 7 ページ: 73106-73106
  • DOI: 10.1063/1.4737144
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thomson Scattering Diagnostics in the Plasma of an Ion Thruster (2012)
  • 著者名/発表者名: Naoji YAMAMOTO, Yoshiaki HIRAOKA, Kensaku SUGITA, Tomoaki KURITA, Kentaro TOMITA, Kiichiro UCHINO, Hideki NAKASHIMA(Naoji Yamamoto)
  • 雑誌名: TRANSACTIONS OF THE JAPAN SOCIETY FOR AERONAUTICAL AND SPACE SCIENCES, AEROSPACE TECHNOLOGY JAPAN 巻: 10 号: ists28 ページ: Pb_79-Pb_83
  • DOI: 10.2322/tastj.10.Pb_79
  • NAID: 130002136687
  • ISSN: 1884-0485
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a Miniature Microwave Discharge Ion (2012)
  • 著者名/発表者名: Naoji Yamamoto, et al.
  • 雑誌名: Proceedings of AJCPP2012 巻: AJCPP2011
• [雑誌論文] 小型イオンエンジンシステムの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山本直嗣,平岡義章,杉田健策,平野賢治,中島秀紀,坂本雄樹
  • 雑誌名: 第55回宇宙科学技術連合講演会プロシーディング 巻: JSASS2011
• [雑誌論文] Measurement of Plasma Property in an Ion Thruster (2011)
  • 著者名/発表者名: Naoji Yamamoto, et al.,
  • 雑誌名: Proceedings of IEPC2011 巻: IEPC2011
• [学会発表] キャビティリングダウン分光法を用いたイオンスラスタの寿命評価システムの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山本 直嗣
  • 学会等名: 第53回航空原動機・宇宙推進講演会
  • 発表場所: 倉敷,岡山県
  • 年月日: 2013-03-04
• [学会発表] キャビティリングダウン分光法を用いたイオンスラスタの寿命評価システムの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山本 直嗣, 木邊 厚視, 中島 秀紀(Naoji Yamamoto)
  • 学会等名: 第53回航空原動機・宇宙推進講演会
  • 発表場所: 岡山県倉敷市
• [学会発表] Erosion Sensor for Anode Layer Type Hall Thruster (2013)
  • 著者名/発表者名: Naoji Yamamoto, Atsushi Kibe, Hideki Nakashima(Naoji Yamamoto)
  • 学会等名: 29th International Symposium on Space Technology and Science
  • 発表場所: nagoya, Aichi
• [学会発表] 16. Cavity Ring Down Spectroscopy Sensor for Lifetime Estimation of Ion Thrusters (2013)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Kibe
  • 学会等名: 29th International Symposium on Space Technology and Science
  • 発表場所: nagoya, Aichi
• [学会発表] Dependence of lifetime on magnetic field configuration in a Hall thruster (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Yamamoto
  • 学会等名: 48th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference &Exhibit
  • 発表場所: Atlanta, Georgia,USA
  • 年月日: 2012-07-30
• [学会発表] Development of a Miniature Microwave Discharge Ion Engine (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Yamamoto
  • 学会等名: Asian Joint Conference on Propulsion and Power
  • 発表場所: 西安,中華人民共和国
  • 年月日: 2012-03-02
• [学会発表] 小型イオンエンジンに対する JIEIDI コードの適用と求解速度の向上 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中村祐輔,中野正勝,山本直嗣, 中島秀紀
  • 学会等名: 平成 23 年度宇宙輸送シンポジウム
  • 発表場所: 神奈川県相模原市
  • 年月日: 2012-01-19
• [学会発表] Dependence of lifetime on magnetic field configuration in a Hall thruster, (2012)
  • 著者名/発表者名: Naoji Yamamoto,Hideki Nakashima and Azer P.Yalin(Naoji Yamamoto)
  • 学会等名: 48th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference & Exhibit
  • 発表場所: Atlanta, Georgia, USA
• [学会発表] Development of a Miniature Microwave Discharge Ion (2012)
  • 著者名/発表者名: Naoji Yamamoto, et al
  • 学会等名: Asian Joint Conference on Propulsion and Power
  • 発表場所: 西安，中華人民共和国
• [学会発表] 小型イオンエンジンに対するJIEIDIコードの適用と求解速度の向上 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中村祐輔，中野正勝，山本直嗣, 中島秀紀
  • 学会等名: 平成23年度宇宙輸送シンポジウム
  • 発表場所: 神奈川県相模原市
• [学会発表] 小型イオンエンジンシステムの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山本直嗣,平岡義章,杉田健策,平野賢治,中島秀紀,坂本雄樹
  • 学会等名: 第55回宇宙科学技術連合講演会
  • 発表場所: 愛媛県松山市
  • 年月日: 2011-11-30
• [学会発表] Measurement of Plasma Property in an Ion Thruster using Laser Thomson Scattering Technique (2011)
  • 著者名/発表者名: N. Yamamoto, et al
  • 学会等名: IEPC2011
  • 発表場所: ウィズバーデン,ドイツ
  • 年月日: 2011-09-13
• [学会発表] Measurement of Plasma Property in an Ion Thruster (2011)
  • 著者名/発表者名: Naoji Yamamoto, et al.,
  • 学会等名: IEPC2011
  • 発表場所: ウィズバーデン，ドイツ
• [備考]
  • URL: http://art.aees.kyushu-u.ac.jp/members/yamamoto/houga/index.html
• [備考] キャビティリングダウン分光法を用いたイオンエンジンの寿命評価システムの開発
  • URL: http://art.aees.kyushu-u.ac.jp/members/yamamoto/houga/index.html
• [備考]
  • URL: http://art.aees.kyushu-u.ac.jp/members/yamamoto/Research_interests-j.html