Development of independent mass determination method for interplanetary dust detector with piezoelectric PVDF film

压电PVDF薄膜行星际尘埃探测器独立质量测定方法的研制

基本信息

批准号：
20K14493
负责人：
平井隆之
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Chiba Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度はCOVID-19の直接的影響（実験の中止など）は受けずに実験を実施することができた。ただし、実験施設側のマンパワーリソースの減少やそれによる加速微粒子の速度出しノウハウの喪失、衛星プロジェクト搭載観測装置の較正実験を優先した実験装置利用など、様々な間接的制約・影響があった。国内実験においては、2022年11月16日に無事打ち上げられたNASAの新型ロケット「SLS」に搭載されたダスト検出器「CLOTH」の較正実験において、これまで困難であった10ミクロンオーダーの微粒子を単発でダスト検出器に衝突させる方法を確立することができた。昨年度の報告のとおり、単発衝突手法の鍵となる技術そのものは確立できていたが、散弾で撃ち出した微粒子群がストッパー板に衝突する際に発生する振動ノイズが測定信号に混入していることが発覚し、本年度はその除去方法の検討に時間を費やした。結果的にダスト検出器をチェンバー上部から吊るし、ストッパーとの距離も従来よりも大きくするなどして、振動ノイズを十分に低減することができた。その結果、従来想定していたよりも検出感度が高いことがわかり、より多くダストを検出できうることが示唆された。米国MITでの実験では、昨年度の実験体制再構築を進め、安定的にデータ取得できる状況までたどり着いた。しかし、COVID-19以前の超高速度を達成できない状況が続いている。これはレーザーの出力や集光レンズの設置距離といったノウハウが、先方のスタッフや学生の異動により失われてしまったことが大きく影響していると考えられる。成果発表としては上述のダスト検出器の較正実験結果等で4件の国内発表を行った。

今年，实验能够在不受COVID-19的直接影响（例如取消实验）的直接影响的情况下进行。但是，存在各种间接约束和效果，例如在实验设施中减少人力资源，损失的专业知识来加快加速颗粒的速度，并使用实验设备，这些设备优先考虑卫星项目上观察设备的校准实验。在国内实验中，在2022年11月16日成功推出的NASA新火箭“ SLS”中的灰尘探测器“布”的校准实验中，建立了一种方法，可以单枪与尘埃探测器碰撞，此前迄今为止很难与尘埃探测器相撞。如去年所报道的那样，已经建立了单发相撞方法的关键技术，但是发现当shot弹枪发射的一组细颗粒与塞子板碰撞时，测量信号中混合了振动噪声，今年我花了一些时间考虑如何去除它们。结果，与常规方法相比，尘埃探测器从腔室顶部悬挂，塞子之间的距离增加，从而充分降低了振动噪声。结果，发现检测灵敏度比以前预期的要高，这表明可以检测到更多的灰尘。在美国MIT的实验中，该公司去年重组了其实验结构，并达到了可以稳定获得数据的情况。但是，这种情况仍然无法达到前期19的超高速度。人们认为这是一个事实的主要因素：由于另一方的员工和学生的转移，诸如激光输出和聚焦镜头的距离之类的知识范围被丢失。进行了四次国内演示，包括上述尘埃探测器校准实验的结果。

项目成果

期刊论文数量（7）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

マサチューセッツ工科大学(米国)

麻省理工学院（美国）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

超小型深宇宙探査機EQUULEUSに搭載する多層断熱材一体型ダスト計測器CLOTHの開発状況2021

安装在超小型深空探测器 EQUULEUS 2021 上的集成多层绝缘材料的灰尘测量仪 CLOTH 的开发现状

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
平井隆之，矢野創，長谷川直，新井和吉，岩田翔也，中澤淳一郎
通讯作者：
平井隆之，矢野創，長谷川直，新井和吉，岩田翔也，中澤淳一郎

超小型探査機EQUULEUS搭載宇宙塵検出器「CLOTH」の初期運用と観測計画

微型探测器EQUULEUS上的空间尘埃探测器“CLOTH”的初始运行和观测计划

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
矢野創;平井隆之;岩田翔也;中澤淳一郎;藤井雅之;新井和吉;藤原正寛;布施綾太;五十里哲;石川晃寛;川端洋輔;近藤宙貴;三好航太;中島晋太郎;船瀬龍
通讯作者：
船瀬龍

EQUULEUSへ搭載のダスト検出器CLOTHにおける地上校正実験:センサ部内部のPETネット層による影響評価

EQUULEUS中安装的灰尘探测器CLOTH的地面校准实验：评估传感器部分内部PET网层的影响

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
岩田翔也，平井隆之，中澤淳一郎，長谷川直，新井和吉，矢野創
通讯作者：
岩田翔也，平井隆之，中澤淳一郎，長谷川直，新井和吉，矢野創

超小型深宇宙探査機EQUULEUSに搭載する多層断熱材一体型ダスト計測器CLOTHの開発状況2022

安装在超小型深空探测器 EQUULEUS 2022 上的集成多层绝缘材料的灰尘测量仪 CLOTH 的开发现状

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
山口康宏;安井繁宏;保坂淳;平井隆之，矢野創，長谷川直，新井和吉，岩田翔也，中澤淳一郎
通讯作者：
平井隆之，矢野創，長谷川直，新井和吉，岩田翔也，中澤淳一郎

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平井隆之其他文献

A new cosmic dust distribution model inside the Earth's orbit based on IKAROS-ALADDIN results

基于 IKAROS-ALADDIN 结果的新的地球轨道内宇宙尘埃分布模型

DOI：
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
0
作者：
平井隆之;タカユキヒライ;Hirai Takayuki
通讯作者：
Hirai Takayuki

Polarization Analysis of Microwave Generated by Hypervelocity Impacts

超高速撞击产生的微波的偏振分析

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yuki Mando;Ryouhei Sakamoto;E. Soma;I. Shiota;T. Hirai;Hiroki Kurita;Koji Tanaka;M. Kawada;万戸雄輝;坂本凌平;相馬央令子;塩田一路;平井隆之;栗田大樹;田中孝治;川田昌武
通讯作者：
川田昌武