| 研究課題/領域番号 |
18360409
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| 研究機関 | 早稲田大学 |
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研究代表者 |
宮地 孝 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (20013401)
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| 研究分担者 |
長谷部 信行 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (10127904)
宮島 光弘 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (50044756)
奥平 修 早稲田大学, 理工学術院, 助手 (30386718)
岩井 岳夫 東京大学, 大学院工学研究科, 助手 (30272529)
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| キーワード | 超高速微粒子衝突 / スペースダストモニター / その場計測型微粒子検出器 / 圧電性PZT |
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| 研究概要 |
全天観測のため球形に近い多面体として12面体をとる。この形態では要素形状は正五角形である。各面は正五角形の枠で、その中心部に校正素子に適合した窓を開けた。これらの枠はビス止で一体化した。この立体構造体は安定で検出器形状の原型とする。
入手できるPZTのロッドの最大径は40mmである。これから作られる素子を検討した。形状は一辺23mmとした。素子材は低Q値でよい。素子をエポキシ樹脂材の枠で支えて立体構造物に嵌めこむ。
素子の特性を微粒子を照射してテストした。厚さの適合性を1〜3mmの範囲で調べた。宇宙使用を考慮して1mmを標準とした。素子機能と素子表面に作られる電極との関係を調べた。集塵部を覆う縦波検出電極が衝撃直後の信号から衝突時の物理量測定に適合した。素子端辺に設けられたにより衝突位置が決定できた。これらの機能を具備する五角形素子を検出素子とする。
高い静電容量の素子に適合した高速増幅器を開発した。この増幅器により10nFの静電容量素子出力を検出できた。素子と増幅器の結合体で観測された波形解析から、低速衝突では矩形型の交番するパルスを得た。高速衝突では単パルス型の信号を得た。低速領域では信号の振幅は衝突粒子の運動量と一次的関係にあること、高速領域では立上り時間が衝突速度と一次的関係になることを確認した。なお〜25km/sを境として、出力信号の振幅と速度の関係が異なることが示された。
通年の課題である経験則構築のため20mm x 20mmの素子を使用して以下の実験した:(1)入射角度依存性を調べた。素子感度はθの一次関数となる、(2)素子の温度依存性を調べた。150℃でも有意な信号を検出した、(3)発光による衝突温度の計測の可能性を研究した。これらの課題は現在データを解析していて、逐次公表の予定である。
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