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2012 年度 研究成果報告書

複合宇宙環境下における材料加速劣化シナジー効果発現に関する 包括的理解

研究課題

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研究課題/領域番号 22360355
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 航空宇宙工学
研究機関神戸大学

研究代表者

横田 久美子  神戸大学, 大学院・工学研究科, 助手 (20252794)

研究分担者 田川 雅人  神戸大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (10216806)
連携研究者 岩田 稔  九州工業大学, 宇宙環境技術研究センター, 助教 (80396762)
北村 晃  神戸大学, 大学院・海事科学研究科, 教授 (10093543)
木本 雄吾  宇宙航空研究開発機構, 研究開発本部, 主幹研究員 (60425783)
宮崎 英治  宇宙航空研究開発機構, 研究開発本部, 主幹開発員 (90323815)
研究期間 (年度) 2010 – 2012
キーワード複合宇宙環境 / シナジー効果 / 宇宙材料 / 地上試験
研究概要

宇宙環境要因が宇宙用材料劣化におよぼすシナジー効果について、反応メカニズムに立脚した包括的な理解を行うための定量的な地上研究を行った。本研究の結果、炭化水素系材料では、原子状酸素による衝突励起酸化反応が質量減少の主たる反応であり、光励起脱離反応による律速過程の変化により紫外線とのシナジー効果が発現する場合があることが示された。一方、フッ素系材料では衝突誘起ならびに光誘起による主鎖切断反応とが支配的であることが示され、独立に作用するこれらの劣化メカニズムではシナジー効果が発現しないことが示唆された。

  • 研究成果

    (34件)

すべて 2013 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 14件) 学会発表 (17件) 図書 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Experimental Study on Air Breathing Ion Engine using Laser Detonation Beam Source2013

    • 著者名/発表者名
      Masahito Tagawa, Kazutaka Nishiyama, Kumiko Yokota, Yasuo Yoshizawa, Daisaku Yamamoto, Takaho Tsuboi, Hitoshi Kuninaka
    • 雑誌名

      J. Propulsion and Power

      巻: (accepted)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] EUV emission from laser-sustained Plasma during atomic oxygen tests2013

    • 著者名/発表者名
      MASAHITO Tagawa, Kazuhiro Kishida, Kumiko Yokota, Yugo Kimoto, Mayuko Koga, Hiroaki Nishimura
    • 雑誌名

      J. Spacecraft and Rockets

      巻: (accepted)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relative Electron Impact Ionization Probabilities of O, O_2 and Ar Components in the Laser-Detonation Hyperthermal Beams2013

    • 著者名/発表者名
      Kumiko Yokota, Shigeru Yasuda, Akira Mizutani, Masahito Tagawa
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: (accepted)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparison of macro and microtribological properties of molybdenum disulfide film exposed to LEO space environment2012

    • 著者名/発表者名
      MASAHITO Tagawa, Kumiko Yokota, Kunitaka Ochi, Masao Akiyama, Koji Matsumoto, Mineo Suzuki
    • 雑誌名

      Tribology Letters

      巻: Vol.45, No.2 ページ: 349-356

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication of Fluorine-terminated Diamond- Like Carbon Thin Film Using a Hyperthermal Atomic Fluorine Beam2011

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Kanda, Noriko Yamada, Kumiko Yokota, Masahito Tagawa, Masahito Niibe, Makoto Okada, Yuichi Haruyama and Shinji Matsui
    • 雑誌名

      Diamond and Related Materials

      巻: Vol. 20 ページ: 703-706

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of the Soft X-rays on Highly Hydrogenated Diamond-Like Carbon Films2011

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Kanda, Kumiko Yokota, Masahito Tagawa, Mayumi Tode, Yuden Teraoka, Shinji Matsui
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: Vol.50 No.5 ページ: 055801

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Investigation into tolerance of polysiloxane-block-polyimide film against atomic oxygen2010

    • 著者名/発表者名
      Eiji Miyazaki, Masahito Tagawa, Kumiko Yokota, Rikio Yokota, Yugo Kimoto, Junichiro Ishizawa
    • 雑誌名

      Acta Astronautica

      巻: Vol.66 No.5-6 ページ: 922-928

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of ultraviolet emission from the oxygen plasma on the accelerated erosion phenomenon of fluorinated polymer in the atomic oxygen ground tests2010

    • 著者名/発表者名
      Masahito Tagawa, Kumiko Yokota, Kazuhiro Kishida, Akio Okamoto, Jun-ichiro Ishizawa, Timothy K. Minton
    • 雑誌名

      High Performance Polymers

      巻: Vol.22 No.2 ページ: 213-224

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Degradation property of commercially available Si-containing polyimide in simulated atomic oxygen and VUV environments for low Earth orbit2010

    • 著者名/発表者名
      Kumiko Yokota, Shingo Abe, Masahito Tagawa, Minoru Iwata, Eiji Miyazaki, Jun-ichiro Ishizawa, Yugo Kimoto, Rikio Yokota
    • 雑誌名

      High Performance Polymers

      巻: Vol.22 No.2 ページ: 237-251

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synchrotron radiation photoelectron spectroscopy and near-edge x-ray absorption fine structure study on oxidative etching of diamond-like carbon films by hyperthermal atomic oxygen2010

    • 著者名/発表者名
      Masahito Tagawa, Kumiko Yokota, Akira Kitamura, Koji Matsumoto, Akitaka Yoshigoe, Yuden Teraoka, Kazuhiro Kanda, Masahito Niibe
    • 雑誌名

      Applied Surface Science

      巻: Vol. 256, No.24 ページ: 7678-7683

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Consideration of Future Flight Material Exposure Experiments in Japan: Advanced Material Exposure Test Working Group's Proposal2010

    • 著者名/発表者名
      Masahito Tagawa, Kumiko Yokota, Mengu Cho, Minoru Iwata, Rikio Yokota, Mineo Suzuki, Koji Matsumoto, Yugo Kimoto, Eiji Miyazaki, Hiroyuki Shimamura
    • 雑誌名

      Transactions of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences, Space Technology Japan

      巻: Vol. 8, No. ists27 ページ: Th_1-Th_5

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanistic studies of atomic oxygen reactions with polymers and combined effects with vacuum ultraviolet light2010

    • 著者名/発表者名
      Masahito Tagawa, Timothy K. Minton
    • 雑誌名

      MRS Bulletin

      巻: Vol.35, No.1 ページ: 35-40

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Energy dependence of hyperthermal oxygen atom erosion of a fluorocarbon polymer: relevance to space environmental effect2010

    • 著者名/発表者名
      Masahito Tagawa, Kumiko Yokota, Kazuhiro Kishida, Akio Okamoto, Timothy K. Minton
    • 雑誌名

      ACS Advanced Materials and Interfaces

      巻: Vol.2, No.7 ページ: 1866-1871

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 原子状酸素に対する木質炭素/シリコン材料の抵抗性2010

    • 著者名/発表者名
      梶本武志、畑俊充、田川雅人、小嶋浩嗣、今村祐嗣、早川基、上田義勝、山川宏
    • 雑誌名

      高温学会誌

      巻: Vol.36, No.4 ページ: 185-191

    • 査読あり
  • [学会発表] Flight evaluation program on survivability of FEP in super-low earth orbit environment2012

    • 著者名/発表者名
      Kumiko Yokota, Masahito Tagawa, Kazuhiro Aoyama, Eiji Miyazaki, Yugo Kimoto
    • 学会等名
      64th International Astronautical Congress
    • 発表場所
      Napoli, Italy
    • 年月日
      20121001-05
  • [学会発表] Use of one-side silver-coated FEP on SALTS/MDM mission for mechanistic study of fluoropolymer erosion in LEO2012

    • 著者名/発表者名
      Kumiko Yokota, Shigeru Yasuda, Masahito Tagawa, Kazuhiro Aoyama, Eiji Miyazaki, Yugo Kimoto
    • 学会等名
      12th International Symposium on Materials in Space Environment
    • 発表場所
      Noordwijk, The Netherlands
    • 年月日
      20120924-28
  • [学会発表] Formation of hyperthermal multiple composition beams for space environmental simulation in super low earth orbit2012

    • 著者名/発表者名
      Kumiko Yokota, Akira Mizutani, Shigeru Yasuda, Masahito Tagawa
    • 学会等名
      JVC-14 / EVC-12 / AMDVG-11 / CroSloVM-19
    • 発表場所
      Dubrovnik, Croatia
    • 年月日
      20120604-08
  • [学会発表] Temperature effect on synergistic erosion of polyimide under simultaneous exposure conditions of atomic oxygen and vacuum ultraviolet2012

    • 著者名/発表者名
      Takaho Tsuboi, Yosuke Ushioda, Kumiko Yokota, Masahito Tagawa, Akio Okamoto
    • 学会等名
      Proceedings of 12th Spacecraft Charging Technology Conference
    • 発表場所
      Kita-Kyushu
    • 年月日
      20120514-18
  • [学会発表] 衝突励起化学反応研究のためのレーザー加速超熱混合原子線2012

    • 著者名/発表者名
      横田久美子、安田茂、大藪高詩、田川雅人
    • 学会等名
      兵庫県立大学Cat-on-cat 新規表面反応研究センターシンポジウム 2012
    • 発表場所
      上郡
    • 年月日
      2012-12-07
  • [学会発表] 低地球軌道環境におけるFEP劣化に対する窒素分子寄与の可能性2012

    • 著者名/発表者名
      田川雅人、大藪高詩、安田茂、横田久美子
    • 学会等名
      第9回宇宙環境シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-11-05
  • [学会発表] 宇宙機材料の原子状酸素・真空紫外線同時照射による複合劣化現象2012

    • 著者名/発表者名
      潮田陽介、坪井尭甫、横田久美子、田川雅人
    • 学会等名
      第33回日本熱物性シンポジウム
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2012-10-03
  • [学会発表] レーザー誘起超音速混合原子ビーム照射による高分子劣化特性2012

    • 著者名/発表者名
      横田久美子、大藪高詩、安田 茂、水谷 朗、田川雅人
    • 学会等名
      第73回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      松山
    • 年月日
      2012-09-11
  • [学会発表] レーザーデトネーション法による超音速混合原子ビームの形成2012

    • 著者名/発表者名
      横田久美子、安田茂、水谷朗、田川雅人
    • 学会等名
      第58回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-03-15
  • [学会発表] Accuracy of Kapton-equivalent atomic oxygen fluence in a ground-based atomic oxygen experiments2011

    • 著者名/発表者名
      Kumiko Yokota, Masahito Tagawa
    • 学会等名
      62nd International Astronautical Congress
    • 発表場所
      Cape Town, South Africa
    • 年月日
      20111003-07
  • [学会発表] Hydrogen removal from hydrogenated diamond-like carbon films by photon and energetic atomic oxygen exposures2011

    • 著者名/発表者名
      Kumiko Yokota, Masahito Tagawa, Koji Matsumoto, Yuichi Furuyama, Akira Kitamura, Kazuhiro Kanda, Mayumi Tode, Akitaka Yoshigoe, Yuden Teraoka
    • 学会等名
      10th International Space Conference, Protection of Materials and Structure in a Space Environment
    • 発表場所
      Okinawa
    • 年月日
      20110612-17
  • [学会発表] レーザーデトネーション法を用いた超音速混合原子ビームの形成と評価2011

    • 著者名/発表者名
      横田久美子、安田 茂、水谷 朗、田川雅人
    • 学会等名
      第52回真空に関する連合講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011-11-16
  • [学会発表] 低軌道宇宙環境における高分子材料劣化2011

    • 著者名/発表者名
      田川雅人, 横田久美子
    • 学会等名
      高分子学会講演会「星を翔ける高分子-材料開発の視点から宇宙開発をみる-」
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011-07-08
  • [学会発表] Combined effect of atomic oxygen and vacuum ultraviolet on polymer degradation: Relevance to space environmental effect on polymer degradation2010

    • 著者名/発表者名
      Kumiko Yokota, Masahito Tagawa
    • 学会等名
      Pacifichem 2010
    • 発表場所
      Oahu, HI
    • 年月日
      20101215-20
  • [学会発表] Role of Inert Gas Collision on a Material Degradation in Low Earth Orbit2010

    • 著者名/発表者名
      Masahito Tagawa, Kumiko Yokota
    • 学会等名
      61st International Astronautical Congress
    • 発表場所
      Prague, Czech Republic
    • 年月日
      20100927-1001
  • [学会発表] 宇宙環境誘起材料劣化に及ぼす原子状酸素と真空紫外線の複合効果2010

    • 著者名/発表者名
      横田久美子、田川雅人、岡本昭夫
    • 学会等名
      第71回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      2010-09-14
  • [学会発表] 宇宙環境地上試験の高度化について(1) 紫外線敏感材料における紫外線照射効果2010

    • 著者名/発表者名
      横田久美子、岸田和博、田川雅人、石澤淳一郎
    • 学会等名
      第54回宇宙科学技術連合講演会アブストラクト集
    • 発表場所
      静岡
    • 年月日
      2010-09-09
  • [図書] 宇宙機のシステム熱設計2011

    • 著者名/発表者名
      金森康郎、増本博光監修、大西晃、杉田寛之、田川雅人
    • 出版者
      青葉堂、東京
  • [図書] 新版固体潤滑ハンドブック2010

    • 著者名/発表者名
      日本トライボロジー学会固体潤滑研究会
    • 総ページ数
      215-218
    • 出版者
      養賢堂, 東京
  • [備考]

    • URL

      http://www.space-environmental-effect.jp/index.html

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公開日: 2014-08-29  

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