• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2003 年度 実績報告書

衛星観測と計算機実験による地球磁気圏におけるイオン-波動-粒子結合系の物理-磁気圏物理学の新展開-

研究課題

研究課題/領域番号 15204044
研究種目

基盤研究(A)

研究機関京都大学

研究代表者

松本 紘  京都大学, 宙空電波科学研究センター, 教授 (00026139)

研究分担者 小嶋 浩嗣  京都大学, 宙空電波科学研究センター, 助教授 (10215254)
大村 義治  京都大学, 宙空電波科学研究センター, 教授 (50177002)
橋本 弘藏  京都大学, 宙空電波科学研究センター, 教授 (80026369)
上田 義勝  京都大学, 宙空電波科学研究センター, 助手 (90362417)
臼井 英之  京都大学, 宙空電波科学研究センター, 助教授 (10243081)
キーワードプラズマ波動観測機 / アナログASIC / 計算機実験 / 波動-粒子相互作用 / 非線形 / gm-Cフィルタ / プラズマ波動 / 超小型
研究概要

本年度は、まず、超小型プラズマ波動観測器の基礎研究を進めるために、アナログ部をひとつのチップの中に納めてしまうアナログASIC化技術についての調査を行った。まず、アナログ部をチップ化するにあたって、どの程度のスペックの部品までASIC内に収められるのか、そして、プラズマ波動観測器特有の回路をASIC化するにあたって、どこに困難さがあるのか、を調査した。その結果、現在、想定されているアナログ部をチップ化するにあたって、いくつかの問題点が明らかになった。まず、帯域制限フィルタを実現するにあたって、L-C filterなどでは、低周波であるため、大きなインダクタンスが必要になる。これをチップ内に実現することは不可能である。次に、電界信号などは、信号のダイナミックレンジが広いために、多ビットのA/Dコンバータが必要となるが、これも精度のよいA/Dコンバータを一つのチップ内に納めるのは、難しい。そこでアナログ部のチップ設計をすすめるにあたり、まず、波動観測器としては必須であるフィルタの問題に取り組んだ。メインアンプ前段の帯域制限フィルタは、低ノイズである必要があるので、L-Cフィルタが望まれるが、インダクタンスが必要でチップ内実現は困難である。それで、この帯域制限フィルタとして、FETのコンダクタンスgmとキャパシタンスを利用するgm-cフィルタを利用することにした。このgm-CフィルタをSPICEシミュレーション上で実現し、100kHzという低周波にCutoffをもつ2次のバタワース型のフィルタの設計に成功した。一方、計算機実験では、大規模な計算機実験を行い、地球磁気圏内部の至るところでみられる電子ビーム/イオンビームがどのように波動と相互作用を起こし、その非線形段階へと発展していくかのパラメータ依存関係を明らかにした。

  • 研究成果

    (4件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (4件)

  • [文献書誌] Shin, K., H.Kojima, H.Matsumoto, T.Mukai: "Electrostatic quasi-monochromatic waves in the downstream of the bow shock : Geotail observations"Adv.in Space Res.. (in press). (2004)

  • [文献書誌] Ueda, Y., H.Kojima, M.Matsumoto, K.Hashimoto, I.Nagano, T.Okada, T.Mukai: "Lower hybrid waves observed at the dayside polar region : SS-520-2 rocket experiment"Radio Science. 38. 6-1-6-9 (2003)

  • [文献書誌] Umeda, T., Y.Omura, P.H.Yoon, R.Gaelzer, H.Matsumoto: "Harmonic Langmuir waves : III. Vlasov simulation"Physics of Plasmas. 10. 382-391 (2003)

  • [文献書誌] Nishimura, K., H.Matsumoto, H.Kojima, S.P.Gary: "Particle simulations of re-formation at collisionless perpendicular shocks : Coherent behavior of reflected ions"J.Geophys.Res.. 108. SSH3-1-SSH3-5 (2003)

URL: 

公開日: 2005-04-18   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi