宇宙圏電磁環境モニター装置に関する研究

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19204048
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 超高層物理学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 小嶋 浩嗣 京都大学, 生存圏研究所, 准教授 (10215254)
• 研究分担者: 山川 宏 京都大学, 生存圏研究所, 教授 (50260013) ; 岩井 誠人 同志社大学, 理工学部, 准教授 (70411064) ; 臼井 英之 神戸大学, 大学院・システム情報学研究科, 教授 (10243081) ; 八木谷 聡 金沢大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (30251937) ; 上田 義勝 京都大学, 生存圏研究所, 助教 (90362417)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2010
• キーワード: プラズマ波動 / 宇宙電磁環境 / アナログASIC / 波動-粒子相互作用 / センサーネットワーク / センサーノード / 小型センサー / 位置捕捉

研究概要

専用のICチップを設計し宇宙圏電磁環境モニターの中心となるセンサーノード内に収めることのできる小型プラズマ波動観測器チップの開発に成功した。また、そのチップを使って従来よりも飛躍的に小型となった波形捕捉型プラズマ波動受信器の開発に成功した他、小型の電磁界センサーを開発し十分な感度をもつことを示した。また、空間的な異方性が強い宇宙空間を扱うことのできる計算機シミュレーションプログラムを開発し電界センサーの特性などの解析に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] 科学衛星搭載小型プラズマ波動観測器に用いる温度補償Gm-Cフィルタ (2011)
  • 著者名/発表者名: 福原始, 小嶋浩嗣, 池田博一, 山川宏
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌 J94-C, in press
• [雑誌論文] Waveform receiver on-a chip dedicated to plasma wave instrument onboard scientific spacecraft, IEEEAC paper #1139, 2011 (2011)
  • 著者名/発表者名: Fukuhara H., H.Kojima, S.Okada, H.Ikeda, H.Yamakawa
  • 雑誌名: IEEE Aerospace Conference Proceedings
• [雑誌論文] Effects of the guard electrode on the photoelectron distribution around an electric field sensor (2011)
  • 著者名/発表者名: Miyake Y., H.Usui, H.Kojima
  • 雑誌名: J.Geophys.Res. in press
• [雑誌論文] A compact loop antenna system for monitoring local electromagnetic environments in geospace (2011)
  • 著者名/発表者名: Yagitani S., M.Ozaki, H.Kojima
  • 雑誌名: IEICE Trans.Commun. in press
• [雑誌論文] Miniaturization of plasma wave receivers onboard scientific satellites and its application to the sensor network system for monitoring the electromagnetic environments in space (2010)
  • 著者名/発表者名: Kojima H., H.Fukuhara, Y.Mizuochi, S.Yagitani, H.Ikeda, Y.Miyake, H.Usui, H.Iwai, Y.Takizawa, Y.Ueda, H.Yamakawa
  • 雑誌名: Advances in Geosciences 21 ページ: 461-481
• [雑誌論文] A new instrument for the study of wave-particle interactions in space : One-chip wave-particle interaction analyzer (2009)
  • 著者名/発表者名: Fukuhara H., H. Kojima Y. Ueda Y.Omura Y.Katoh, H.Yamakawa
  • 雑誌名: Earth Planets Space. 61 ページ: 756-778
• [雑誌論文] Electromagnetic Particle-In-Cell simulation on the impedance of a dipole antenna surrounded by an ion sheath (2008)
  • 著者名/発表者名: Miyake Y., H.Usui, H.Kojima, Y.Omura, H.Matsumoto
  • 雑誌名: Radio Science 43 ページ: doi:10.1029/2007RS003707
• [学会発表] 宇宙空間におけるプラズマ波動観測技術 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小嶋浩嗣
  • 学会等名: SGEPSS波動分科会「宇宙プラズマと航空宇宙工学との接点」
  • 発表場所: 京都大学生存圏研究所木質ホール(招待講演)
  • 年月日: 2011-03-10
• [学会発表] Towards a waveform receiver on a chip dedicated to plasma wave instrument onboard scientific spacecraft (2011)
  • 著者名/発表者名: Fukuhara H., H.Kojima, H.Ikeda, H.Yamakawa
  • 学会等名: IEEE aerospace conference
  • 発表場所: Montana, USA
  • 年月日: 2011-03-07
• [学会発表] プラズマ波動受信器のブレイクスルー-あけぼの/GEOTAILから超小型プラズマ波動受信器へ- (2010)
  • 著者名/発表者名: 小嶋浩嗣
  • 学会等名: あけぼの22周年記念シンポジウム
  • 発表場所: 東京工業大学キャンパスイノベーションセター(招待講演)
  • 年月日: 2010-11-20
• [学会発表] Miniaturization of Plasma Wave Receivers Onboard Scientific Satellites and its Application to the Sensor Network System for Monitoring the Electromagnetic Environment in Space (2010)
  • 著者名/発表者名: 小嶋浩嗣
  • 学会等名: International symposium on radio systems and space plasma
  • 発表場所: Sofia, Bulgaria(招待講演)
  • 年月日: 2010-08-26
• [学会発表] Particle-In-Cell Modeling and Analysis of an Electric Antenna for the BepiColombo/MMO spacecraft (2010)
  • 著者名/発表者名: Miyake Y., H. Usui, H.Kojima
  • 学会等名: European Geosciences Union
  • 発表場所: Wien
  • 年月日: 2010-05-06
• [学会発表] Miniaturization of plasma wave receivers onboard scientific satellites for space future missions (2009)
  • 著者名/発表者名: Kojima H., Y.Mizuochi, H.Fukuhara, H.Ikeda, S.Yagitani, Y.Miyake, H.Usui, Y.Ueda
  • 学会等名: AOGS2009
  • 発表場所: Singapore(招待講演)
  • 年月日: 2009-08-12
• [学会発表] Miniaturization of plasma wave receivers onboard scientific satellites and its application to the sensor network system for monitoring the electromagnetic environment in space (2009)
  • 著者名/発表者名: Kojima H., Y.Mizuochi, H.Fukuhara, S.Yagitani, H.Ikeda, H.Iwai, Y.Takizawa, H.Yamakawa, Y.Ueda, H.Usui
  • 学会等名: European Geophysical Union
  • 発表場所: Wien
  • 年月日: 2009-04-22
• [学会発表] Monitor System for Space Electromagnetic Environments : Sensor Network in Space (2008)
  • 著者名/発表者名: Kojima H., S.Yagitani, H.Iwai, Y.Takizawa, Y.Mizuochi, H.Fukuhara, H.Ikeda, H.Yamakawa, H.Usui, Y.Ueda
  • 学会等名: AGU Spring Meeting
  • 発表場所: San Francisco
  • 年月日: 2008-12-16
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.rish.kyoto-u.ac.jp/~kojima