2005 Fiscal Year Annual Research Report
宇宙空間プラズマ中の衛星電位の理論的解析と次世代衛星電位計測システムの開発
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15740328
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| Research Institution | Toyama Prefectural University |
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Principal Investigator |
石坂 圭吾 富山県立大学, 工学部, 助手 (80326074)
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| Keywords | 衛星電位 / 宇宙空間プラズマ / 地球磁気圏 / 惑星磁気圏 / シングルプローブシステム / 電子密度 / 光電子放出 |
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| Research Abstract |
地球磁気圏近尾部領域においてGeotail衛星の衛星電位-電子密度特性の電子温度依存性を調査し,電子温度を考慮した衛星電位-電子密度特性を示す実験式を導出した.得られた実験式を用いることにより,これまで電子温度が高くて正確な電子密度が得られなかったプラズマシート領域やプラズマシート境界領域においても電子密度が推定できるようになった.さらに,プラズマ波動によって電子密度が推定できない領域においても衛星電位から電子密度を推定することが可能になった.本研究は,2003年10月末に生じた太陽面爆発の際の太陽風と地球磁気圏相互作用を共同研究するさいに用いられ,研究を進める上で極めて重要な基礎パラメータであるBowshock付近の電子密度情報を提供することができた.これにより衛星電位計測の重要性が実証された.
上記の解析と並行して水星探査衛星MMO(BepiColombo計画)に搭載される衛星電位計測システムの設計を行った.本研究で設計中の衛星電位計測システムでは,これまでの衛星には搭載されていないClosed Loop gainのデジタルコントロール機能が付加されている.この機能は衛星電位計測の精度向上のためには極めて重要なものであることがGeotail衛星電位計測システムの再検討を行うことでわかった.そこで,Closed Loop gain controlシステムの試作を行い,手動ではあるが十分にgain control可能であることが示された.今後,衛星電位計測システムをデジタルコントロールするためにFPGAを接続し,Closed Loop Gain Controlやバイアス電流制御,バイアス電流Sweep制御などを行う予定である.これにより,衛星電位計測システムのプロトタイプモデルの製作するための基礎パラメータを提供する.
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