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2020 年度 研究成果報告書

磁気インピーダンスセンサーによる地磁気観測実験と稠密観測網展開可能性の探索

研究課題

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研究課題/領域番号 17K18804
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 地球惑星科学およびその関連分野
研究機関名古屋大学 (2018-2020)
京都大学 (2017)

研究代表者

能勢 正仁  名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 准教授 (90333559)

研究分担者 松本 晴久  国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 研究開発部門, 主幹研究開発員 (00425787)
小山 幸伸  近畿大学工業高等専門学校, 総合システム工学科 電気電子コース, 准教授 (50598513)
北村 健太郎  九州工業大学, 大学院工学研究院, 教授 (60380549)
松岡 彩子  京都大学, 理学研究科, 教授 (80270437)
研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2021-03-31
キーワード磁気インピーダンスセンサー / 地磁気 / 地磁気観測システム / フラックスゲート磁力計 / データロガー / 稠密地磁気観測網 / AE指数 / DASI
研究成果の概要

微小な地磁気変動を計測するために一般的に用いられている「フラックスゲート磁力計」は一台数百万円と高価である。そこで、「磁気インピーダンス素子」を用いたマイクロ磁気センサーを使って、廉価な地磁気計測システムを独自に開発した。既製品のセンサーを地磁気計測に適したものとなるような改良を加え、センサー治具、AD変換器、Raspberry Piを使ったデータロガーなどを自作し、約40万円で観測システムのプロトタイプを完成させた。そのシステムを用いて、フィールドテスト計測を行い、Sq変動や地磁気脈動、磁気嵐など、自然の地磁気変動現象が問題なく観測できることを確認した。

自由記述の分野

地球電磁気学、超高層物理学、宇宙空間物理学

研究成果の学術的意義や社会的意義

数秒から数日の時間スケールで生じる地球の磁場変動は、オーロラの発生時刻やその位置、地球近傍の宇宙空間におけるプラズマの状態などと密接に関わっており、地上の多点で計測を行えば、宇宙天気の概況・全体像を把握することができる。しかし、「フラックスゲート磁力計」は一台数百万円と高価であり、多数用意することは困難である。そこで、今回の研究では、「磁気インピーダンス素子」を用いて、約40万円で地磁気計測システムを独自に開発し、地磁気変動を正確に捉えられることを確認した。廉価であるため、将来的には複数システムを製作して稠密な磁力計ネットワークを展開し、宇宙天気の正確な現状把握や予報に役立てることができる。

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公開日: 2022-01-27  

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