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研究内容SERVICE&PRODUCTS


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概要説明

太陽大気（コロナ）が惑星間空間に流れ出すことで生成される超音速の太陽風プラズマと、固有磁場を持つ惑星（地球・水星・木星など）が相互作用することにより、惑星周辺の宇宙空間に磁気圏が形成されています。また、大気圏で覆われる惑星（地球・金星・火星・木星など）の場合、高度にして数100 kmの領域に、太陽光放射により生成される電離圏を保持しています...（続きを読む）

研究課題

  • 磁気圏探査衛星 ・オーロラ探査衛星のデータ解析を基盤とした磁気圏尾部・極域オーロラ現象の観測的研究
    宇宙プラズマ粒子観測器、磁場観測器、等のデータ解析による磁気圏ダイナミクスの研究
    　関連する探査機計画（れいめい衛星・GEOTAIL・あけぼの・THEMIS衛星）に関してはこちら（英語）
    　　https://darts.isas.jaxa.jp/stp/
    オーロラカメラ、オーロラ粒子分析器、磁場観測器のデータ解析によるオーロラダイナミクスの研究
    　関連する探査機計画（れいめい衛星）に関してはこちら
    　　JAXA宇宙科学研究所の紹介ページ（日本語）
    　　http://www.isas.jaxa.jp/j/enterp/missions/reimei/index.shtml
    　　JAXA宇宙科学研究所の紹介ページ（英語）
    　　https://darts.isas.jaxa.jp/stp/reimei/
  • 探査機による地球・惑星電磁気圏の直接観測に向けたプラズマ粒子分析器の研究・開発
    水星磁気圏探査機｢BepiColombo-MMO｣搭載用高エネルギー粒子分析器(HEP-i, HEP-e)の性能評価・特性取得実験
    熱圏・電離圏探査に向けた超熱的エネルギーイオン分析器の開発
    ジオスペース探査衛星｢ERG｣搭載用プラズマ粒子分析器の開発
    　ERG計画に関しては以下をご参照下さい。
    　　JAXA宇宙科学研究所の紹介ページ
    　　http://www.isas.jaxa.jp/j/enterp/missions/erg/
    　　名大STE研のERGサイエンスセンターのページ
    　　http://ergsc.isee.nagoya-u.ac.jp/
  • 宇宙プラズマ粒子分析器開発に必要な地上較正装置としての粒子ビームラインの設計・構築
    高エネルギービームラインの整備
    超熱的・低エネルギービームラインの構築
  • 室内プラズマ実験による波動-粒子相互作用の直接計測
    直線型磁化プラズマ装置を用いたプラズマ波動-粒子相互作用の直接観測実験(東北大学との共同研究)
    JAXA宇宙科学研究所共同利用設備スペースサイエンスチェンバーを用いたプラズマ波動-粒子相互作用の直接観測実験

探査機観測データ・解析ツール

研究設備

本研究室が研究開発を行っている分析器に対してはその性能を評価する較正実験が必要になります。 その較正実験で用いられるビームラインなどの真空装置は、実験室内の清浄度を高く保ち温度管理を適切に行うことが求められるためクリーンルーム内に設置されています。そのため私たちの研究室では実験は主にクリーンルーム内で実施し、大・中2台の真空槽やクリーンベンチなど、様々な実験設備を用いて研究を行っています。 以下にこれらの実験装置をまとめました。また、他大学・研究機関との共同研究では東北大学や宇宙科学研究所の実験設備を使用しており、これらについても紹介します。

  • クリーンルーム環境(当研究室設備)
    エアシャワー(日本エアーテック) クリーンベンチ(ダルトン、日本エアーテック)
    クリーンルーム
    超熱的・低エネルギーイオン・電子ビームライン (→写真集ページ 1 / 2 )
    エネルギー：1 eV - 10 keV
    粒子種：e-, H+, He+,2+, N+,2+, O+, N2+, O2+, Ar+,2+, CO2+, Xe+,2+,3+, etc.
    関連・部品メーカー：ワイエスデザイン、テクノ電気、ヤマキ電器、NI、松定プレシジョン、TEXIO(KENWOOD)、ジーテック、京和真空、ティサポート、スプリード、日本ファインケム、平井精密工業、キャノンアネルバ、MDC、VAT、HVA、Pfeiffer、Edwards、Alcatel、Swagelok、etc.
    高エネルギーイオン・電子ビームライン(→写真集ページ 1 / 2 )
    エネルギー：10 keV - 170 keV
    粒子種：e-, H+, He2+, He+, N2+, N+, N2+, Ar+, etc.
    関連・部品メーカー：スプリード、日立原町電子、トヤマ、ワイエスデザイン、NI、テクノ電気、ヤマキ電器、八幡電機製作所、松定プレシジョン、TEXIO(KENWOOD)、ジーテック、ティサポート、京和真空、日本ファインケム、平井精密工業、キャノンアネルバ、MDC、VAT、HVA、Huntington、Pfeiffer、Oelikon Leybold、Edwards、Alcatel、大阪真空、Swagelok、etc.
    大型真空槽
    本体：横置き円筒形ステンレス真空槽(ティサポート・豊栄製作所)
    寸法：1000Φ×1300（内寸）
    主要排気装置：樫山製作所 NeoDRY30E、島津製作所 TMP-3403LMTC
    到達真空度：1x10-7 Pa
    中型真空槽
    本体：横置き円筒形ステンレス真空槽(山本真空・アールバキュームラボ)
    寸法：690Φ×890（内寸）
    主要排気装置：樫山製作所 NeoDRY30E、島津製作所 TMP-3403LMTC
    到達真空度：1x10-7 Pa
    ヘルムホルツコイル(→写真集ページ 1 )
    寸法：1.8m×1.8m×1.8m、8巻き
    生成磁場強度:-0.4G〜0.4G
    目的：地球磁場の相殺
  • 実験準備室
    ドラフトチェンバー(ダルトン) クリーンベンチ(日立製作所)
    ドラフトチェンバー
  • 共同利用設備
    大型スペースサイエンスチェンバー(宇宙航空研究開発機構/宇宙科学研究所)→詳細(外部ページ)
    本体：円筒型ステンレス真空槽
    寸法：2500Φ×5000（内寸）
    主要排気装置： ターボポンプ１基, クライオポンプ２基
    到達真空度：約5x10-5 Pa
    導入ガス：He, Ar, N2等
    付属装置：後方拡散型プラズマ源, 大口径紫外線光源, 可変磁場装置



大型スペースサイエンスチェンバー内に設置された永久磁石かご型プラズマ源を用いたイオンビーム不安定によるイオン音波励起・イオン速度変動の相互作用の直接計測とエネルギー収支・輸送機構の定量的評価のための実証実験(→写真集ページ)
  • 共同研究設備
    QT-upgrade machine(東北大学工学部金子研究室・宮城県仙台市)
    方式：直線型磁化プラズマ装置
    寸法：直径0.2 m, 長さ4.5 m
    磁場強度：0.2T
QT-upgrade machineと新開発のコンビネーションプローブ、プローブ可動装置を用いたプラズマ密度・温度勾配不安定による電場・電流の相互作用の直接計測、及びエネルギー収支・輸送機構の定量的評価のための実証実験(→写真集ページ)

研究で用いる知識・技術

  • 基礎的な電磁気学・プラズマ物理学
  • 計算機プログラミング
    C / FORTRAN / IDL / LabVIEW
  • 実験機器・インターフェース
  • 真空・計測
  • 簡単な機械・電気工作

実験装置説明書（研究者向け）

研究者向けに各真空部品・装置の取扱いをまとめました。各リンクからPDF形式のマニュアルがダウンロードできます。
  • 真空部品一覧(準備中)
  • 真空装置取扱説明書(準備中)
  • 高圧ガスボンベ用減圧弁交換取扱手順書(準備中)
  • コンプレッサー(消音箱入り)水抜き方法(準備中)

バナースペース

平原研究室
〒464-8601
名古屋市千種区不老町
名古屋大学　宇宙地球環境研究所(研究所共同館I 811室)

秘書室(711室)
TEL/FAX 052-747-6458