磁気圏観測衛星ＳＣＯＰＥ搭載用高性能小型軽量低エネルギー粒子計測装置の開発

开发用于磁层观测卫星SCOPE的高性能、紧凑、轻量、低能粒子测量装置

• 批准号: 12F02792
• 负责人: 齋藤 義文
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Japan Aerospace Exploration Agency
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12F02792/
• 关键词: 低エネルギー荷電粒子計測; 人工衛星; 電子; イオン; 磁気圏探査衛星; SCOPE; 低エネルギー電子; 低エネルギーイオン; 較正試験装置; 大面積電子源; 3次元分布関数; 静電分析器

本研究の主要目的は将来の衛星搭載に向けて電子とイオンを１台で計測できる観測装置のテストモデルの特性計測試験を実施し、本観測装置の開発を進めることである。本研究は平成25年度から開始したが、平成26年度は平成25年度に設計・製作した要素試験モデルの試験を行うと共に、新たに炭素膜を用いた異なる原理の電子・イオン同時計測センサーの要素試験のための実験装置を設計・製作しその特性を計測した。炭素膜方式の試験のために、炭素膜を静電分析器と検出器であるMCPアセンブリの間に設置できるような実験装置を設計・製作し、この装置を真空チェンバーに入れて電子といくつかの種類のイオンを入射した。その結果、keVより低いエネルギーの粒子を検出すためには、１kVから２kVの加速(炭素膜に1kVから2kVを印加する)が必要である事がわかった。この事は、１kVから２kVの加速さえ行えば、電子、イオン同時計測センサーに炭素膜を使用する事が可能である事を示している。一方、２次電子放出板方式の実験装置を用いた実験の結果、２次電子放出板は1.25keVの電子に対して最も電子の放出効率が良く、1keV以下の電子に対しては遥かに低い効率であることが明らかになった。イオンに関して過去に行った実験では、MgOでコーティングした２次電子放出板の電子放出効率が最もいいという結果となっていたが、今回の電子を用いた実験では、MgOでコーティングした２次電子放出板は、銅やアルミを素材とするものに比べて低い２次電子放出率を示す事がわかった。同時に、電子、イオン同時計測センサーに使用することについては許容範囲であることも明らかとなった。今回の研究結果から、炭素膜方式を電子、イオン同時計測センサーに使用することを決定した。２次電子放出板方式に比べて、簡単な構造で実現でき、より少ない種類の高圧で実現可能な事がその理由である。

The main purpose of this study is to carry out the measurement of the characteristics of the test device and to develop the test device for the future satellite launch. This research began since the beginning of the 25th year of Heisei. In the 26th year of Heisei and the 25th year of Heisei, we conducted trials on the design and production elements of the test equipment, and measured the characteristics of the design and production of the actual device based on the different principles of the electronic and electronic equipment for simultaneously measuring the elements of the local server. Carbon film test, carbon film electrostatic analyzer, detector, MCP, vacuum device design, manufacture, vacuum device, electron type, incident device As a result, keV is low, and particles in carbon film are accelerated from 1kV to 2 kV (carbon film from 1kV to 2 kV). This is the case with 1kV to 2 kV acceleration, electron and electron simultaneous measurement of carbon film. The experimental results show that the emission efficiency of the second-order electron emission plate is good for electrons of 1.25 keV and low for electrons of 1keV or less. The electron emission rate of MgO is the highest in the past, and the electron emission rate of MgO is the lowest in the present. At the same time, electronic, electronic, and simultaneous measurement of the use of this technology The results of this study include the determination of the use of carbon films in electronic and simultaneous measurement. The reason why the secondary electron emission plate method is more simple and simple is possible.

项目成果

Two in one: making electron and ion measurements using a single MCP in future top hat instruments

二合一：在未来的顶帽仪器中使用单个 MCP 进行电子和离子测量

• 发表时间: 2014
• 作者: F. Furrer;M. Berta;M. Christandl;V. Scholz;M. Tomamichel;Michele Torielli;Michele Torielli;M. Torielli;Robert Bedington
• 通讯作者: Robert Bedington

Detecting Electrons and Ions with a Single Detector in Miniaturised Low Energy Particle Analysers

在小型化低能粒子分析仪中使用单个探测器检测电子和离子

• 发表时间: 2013
• 作者: Robert Bedington;Dhiren Kataria;Yoshifumi Saito
• 通讯作者: Yoshifumi Saito

Two in One: The Development of Techniques to Allow a Single Top-hat Plasma Analyser to Detect Both Electrons and Ions, with a Single MCP Detector

二合一：技术的发展使单个顶帽等离子体分析仪能够通过单个 MCP 检测器同时检测电子和离子

• 发表时间: 2014
• 作者: Robert Bedington;Y. Saito
• 通讯作者: Y. Saito