デジタル型宇宙プラズマ用波動粒子相関計測器の開発

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宇宙空間で直接波動粒子相互作用を観測する計測器開発のため、試験用の模擬実験装置を開発し、その動作試験及び、初期解析結果についての成果をまとめる。これまでの観測データから得られた地球周辺領域のプラズマパラメータ等の初期値を元に、相関計の性能を設定し、また小型・軽量の観測器を目指すためにデジタル処理型の実験装置を設計してきている。模擬実験装置は従来開発されてきた波動観測器と、粒子観測器を接続できるインターフェース部をもつことで、実機レベルでの観測試験を行う事が出来る設計になっている。また、単体実験も行うことが出来るように、波動入力の試験のためのアナログ信号入力を3系統、擬似粒子データ、擬似磁場データを記憶するためのメモリ部を搭載し、基本的な試験から、実機レベルまでの応用試験までも行うことが出来る仕様になっている。昨年度においては、試験ボード上での基礎プログラム開発が終了し、単体試験動作についての確認を行った。今年度は、その単体試験をより柔軟に行うことが出来るように、計算機上で各測定機器を制御できるテストシミュレーション環境を構築した。このテストシミュレーション環境においては、擬似粒子信号をトリガとして、そのトリガに同期した擬似波形データを出力することが出来るシステムとなっている。このシステムを応用することで、計算機シミュレーションで得られた相関データを使った計測テストを行うことが出来ると期待される。また、実機として使用される粒子センサとの接続試験を実際に行い、その粒子センサの制御と、データ出力も行った。この粒子センサは、外部からの制御信号を入力してやる必要があったため、開発ボード上で新たに制御回路を開発し、相関計測を行いつつ粒子センサも制御出来る開発環境を実現した。これにより、擬似波形データだけでなく、擬似粒子データを用いた実際のテスト環境が実現され、より高度な試験が行える環境が整いつつある。平成18年度において、試作ボードを使用したテストプログラムを完成させ、また粒子センサとの接続試験も成功した。現状の改良点としては、計算機シミュレーションとの精度比較がまだ未検討である点と、測定される相関値に対するより詳細な評価を行う必要がある。