宇宙放射線による宇宙機の内部帯電・放電現象に関するる理論的並びに実験的研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14205140
• Research Institution: Musashi Institute of Technology
• Principal Investigator: 冨田 信之 武蔵工業大学, 工学部, 教授 (90262302)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高田 達雄 武蔵工業大学, 環境情報学部, 教授 (10061532) ; 田中 康寛 武蔵工業大学, 工学部, 教授 (30227186) ; 渡辺 力夫 武蔵工業大学, 工学部, 助手 (20308026)
• Keywords: 内部帯電 / モンテカルロ法 / 電子線

Research Abstract

誘電体内の内部帯電シミュレーションに関しては、PIC-MC法(Particle-In-Cell, Monte-Carlo)を用いたプログラムを作成して、昨年度導入された並列計算機上で実行した。対象試料としてはテフロンを選定し、入射電子エネルギーが数十keVの場合を計算した。その結果、誘電体内部に蓄積する電荷の様子は観察できたが、実験等との比較によると、電子の到達距離やその分布に相違が見られ、今後の改良が必要であることが分かった。プログラムの並列化については、想定されたような並列効率が得られなかった。このため、計算効率を向上させるプログラム改変を現在検討中である。
実験に関しては、昨年度導入した超高真空排気システムの付随した計測システムを構築し、誘電体内部帯電分布計測システムとして完成させた。動作確認のため、外部機関による電子線照射を依頼し、その後に本システムを用いて計測を行った。テフロン、カプトンなど、主要な誘電体に対する電荷蓄積の様子を捉えることが出来た。また、電子線照射を本研究室で実施するために、電子銃を導入し、動作確認を行った。