| 研究課題/領域番号 |
15204044
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
超高層物理学
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
松本 紘 京都大学, 生存圏研究所, 教授 (00026139)
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| 研究分担者 |
橋本 弘蔵 京都大学, 生存圏研究所, 教授 (80026369)
大村 善治 京都大学, 生存圏研究所, 教授 (50177002)
小嶋 浩嗣 京都大学, 生存圏研究所, 助教授 (10215254)
臼井 英之 京都大学, 生存圏研究所, 助教授 (10243081)
上田 義勝 京都大学, 生存圏研究所, 助手 (90362417)
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| 研究期間 (年度) |
2003 – 2005
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| キーワード | 超小型プラズマ波動観測器 / アナログASIC / gm-C Filter / 大規模計算機実験 / プラズマ波動 / 波動-粒子相互作用 / アンテナインピーダンス / イオン / 電子ビーム不安定 |
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| 研究概要 |
本科学研究費補助金は、科学衛星観測および計算機実験による磁気圏プラズマ物理学、宇宙プラズマ物理学研究に対し、更に、高度な研究成果を目指すためのブレイクスルーをもたらす為の基礎研究に取り組んだものである。中でも長年にわたり懸案となっている衛星観測がもつ「一点観測による時間と空間の非分離」という項目を打破するための「より多くの複数衛星による同時観測の実現」が世界的にも潮流になりつつあり、そのために必要となる観測器の軽量化、小型化技術に本研究でも取り組んだ。プラズマ波動観測のアナログ部を、一つのチップ内(アナログASIC)の中に実現する技術に取り組み、設計・試作を行って、チップ化プラズマ波動観測器の実現に向けて大きな基盤を築いた。特に、初段差動アンプ、帯域制限用でインダクタを利用しないgm-Cフィルタ、メインアンプ、それらを安定に動作させるためのCommon mode feedback回路とその組み合わせによる複数チャンネルを同時にチップ内に実現するために、その回路設計、チップ内の配線に至るまでの設計を一通り行い動作確認も行った。計算機実験ではより現実に近いモデルと高速並列計算を用いた大規模計算機実験を行い、高精度のイオンビーム/電子ビーム不安定性の非線形発展とその背景プラズマとの相互作用についての解析を行った。特に電子とプラズマ波動の相互作用がイオンのダイナミクスによって影響を受けるプロセスに注目した。また、一方で現実的なモデルを用いた計算機実験では、計算機実験空間内に電界センサーとしてのアンテナを入れてプラズマ中での特性変化や、プラズマシース、光電子の影響を解析できる大規模3次元計算機実験を完成させた。
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