真空下における粉体物質の熱伝導率測定実験

真空下粉末材料热导率测量实验

• 批准号: 14J06845
• 负责人: 坂谷 尚哉
• 金额: $ 1.39万
• 依托单位: Japan Aerospace EXploration Agency (2015)The Graduate University for Advanced Studies (2014)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J06845/
• 关键词: レゴリス; 熱伝導率; 粉体; 微惑星

本研究課題の最大の目的は、月や小惑星などの天体表層を覆うレゴリスのような粉体物質の熱伝導率に対して、統合的に理解し、惑星環境に適用可能なモデルを構築することである。前年度までに、主にガラスビーズを用いた実験的研究、およびそれらの結果を統合的に説明可能な理論モデルの構築を行った。本年度は、これらの理解を実際のレゴリスのように広い粒径分布を持ち、不規則形状粒子へ拡張するための基礎的な実験を実施した。サンプルは月レゴリスシミュラントの一つである JSC-1A を用い、更にそれをふるいによりサイズ分級したサンプルを準備した。元のサンプルとサイズ分級したサンプルの熱伝導率を比較することにより、広い粒径分布を持ったサンプルの熱伝導率における「代表粒径」を判断し、また、分級サンプルと同サイズを持つガラスビーズの結果を比較することにより、不規則形状粒子と球形粒子の熱伝導率の違いを検出することを目指した。その結果、JSC-1A の熱伝導率はサイズ分級した 100 μm のサンプルと同程度の熱伝導率を持つことが分かった。この粒径は JSC-1A の中央径に相当する。すなわち、粒径分布を持ったサンプルの代表粒径は中央径であり、中央径単一の粒子としてモデル化できる可能性を示唆する。また、粒子形状の影響は、粒子間の接触熱伝達率を下げる傾向にあることが明らかになった。上記の他、NASA の月周回衛星 Lunar Reconnaissance Orbiter 搭載の熱赤外分光計 Diviner が取得した表面温度データを解析し、月レゴリスの熱伝導率および密度の深さ分布を推定した。また、5 g 程度のの微少量粉体サンプルを圧縮しながら熱伝導率を計測することが可能な装置を開発した。

The biggest purpose of this research topic is to cover the surface of the celestial body with powdery matter on the Moon and Little Planet. The thermal conductivity of the system, the integration of the understanding of the system, and the application of the planet environment are possible, and the construction of the system is possible. In the previous year, the research on the main research and the results of the main research and the integration of the results of the previous year showed the possibility of constructing the new theory. This year's particle size distribution of the particle size distribution of the particle size distribution It is based on the basic principle of holding and irregularly shaped particles.サンプルは月レゴリスシミュラントの一つである JSC-1Aを Used, updated にそれをふるいによりサイズ graded したサンプルを ready した.元のサンプルとサイズgradingしたサンプルの thermal conductivityをComparisonすることにより、広いParticle size distribution をhold ったサンプルのThermal conductivity における「Representative particle size」をJudgmentし、また, grading サンプルと Same as サイズをhold つガラスビーズのRESULT をComparison することにより, irregular-shaped particles and spherical particles, the thermal conductivity of the particles is the same as the thermal conductivity of the particles.そのResults, JSC-1A のThermal conductivity はサイズgrading した 100 μm のサンプルとThe same degree of のthermal conductivity をhold つことが分かった. The particle diameter of JSC-1A is the same as the central diameter.すなわち, particle size distribution をったサンプルのrepresentative particle diameter はcentral diameter であり, central diameter 嘘一のparticle としてモデル化できるpossibility を Display する. The influence of particle shape and the contact heat rate between particles are lower and lower. As mentioned above, NASA’s Lunar Reconnaissance Orbiter is equipped with the thermal infrared spectrometer Divinerが Obtain the surface temperature and analyze the surface temperature, and estimate the thermal conductivity and density of the month.また, 5 g degree of のの very small amount of powder サンプルを pressure shrinkage しながら thermal conductivity を measurement することが な device を open 発した.

项目成果

Compressional stress effect on thermal conductivity of powdered materials: Measurements and their implication to lunar regolith

压缩应力对粉末材料热导率的影响：测量及其对月球风化层的影响

• DOI: 10.1016/j.icarus.2015.12.012
• 发表时间: 2016
• 期刊: Icarus
• 影响因子: 3.2
• 作者: Nagoya Sakatani;Kazunori Ogawa;Yu-ichi Iijima;Masahiko Arakawa;Satoshi Tanaka
• 通讯作者: Satoshi Tanaka

真空下における粉体熱伝導率の空隙率依存性測定実験と微惑星の初期熱進化への応用

真空下粉末导热系数对孔隙率依赖性的测量实验及其在星子初始热演化中的应用

• 发表时间: 2014
• 作者: 坂谷;小川;本田;荒川;田中
• 通讯作者: 田中

月レゴリス層の熱伝導率モデルとLRO/Diviner データを用いた検証

使用月球风化层热导率模型和 LRO/Diviner 数据进行验证

• 发表时间: 2015
• 作者: 坂谷尚哉;小川和律;荒川政彦;田中智
• 通讯作者: 田中智

レゴリスの圧縮による熱伝導率の変化と月表層レゴリスの熱伝導率分布

风化层压缩引起的热导率变化及月表层风化层的热导率分布

• 发表时间: 2015
• 作者: 坂谷尚哉;小川和律;飯島祐一;荒川政彦;田中智
• 通讯作者: 田中智

真空下における粉体物質の熱伝導率モデル

真空下粉末材料的导热系数模型

• 发表时间: 2015
• 作者: 坂谷尚哉;小川和律
• 通讯作者: 小川和律