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J-GLOBAL ID：201702275059200236   整理番号：17A0083945

ダブルプローブ電場測定に与える宇宙機・プラズマ相互作用効果のParticle-in-Cellモデリング

Particle-in-cell modeling of spacecraft-plasma interaction effects on double-probe electric field measurements

著者 (3件)： Miyake Y. (Education Center on Computational Science and Engineering, Kobe University, Kobe, Japan) ,  Miyake Y. (Graduate School of System Informatics, Kobe University, Kobe, Japan) ,  Usui H. (Education Center on Computational Science and Engineering, Kobe University, Kobe, Japan)
資料名： Radio Science  (Radio Science)
巻： 51  号： 12  ページ： 1905-1922  発行年： 2016年12月 
JST資料番号： C0674B  ISSN： 0048-6604  CODEN： RASCAD  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 磁気圏プラズマ中の電場測定に一般に用いられるダブルプローブ法は宇宙機・プラズマ相互作用により生じる環境摂動の影響を受け易い。この相互作用をより良くモデリングするため,境界要素法に基づいて計算した正確なポテンシャル場の解を組み込むことにより,既存のParticle-in-Cell法が細い金属線ブームなどの非常に小さい宇宙機構造体を考慮するように拡張した。この埋込み型境界要素法は幾何寸法は小さいが電気的には大きい宇宙機構成要素がシースあるいはウェイク形成に与える影響の定量化に効果的である。太陽風,尾部ローブ,およびプラズマ圏界面の3種の独特のプラズマ条件について,Cluster衛星近傍のウェイク環境に開発したモデルを適用した。シミュレーションはウェイク由来のスプリアス電場の振幅と波形を予測し,これらはその場観測値と良く一致した。また,これらの結果はダブルプローブ周囲の詳細なポテンシャル構造を明らかにした。どのプローブも軌道中に負のウェイクポテンシャルを経験したことがなく,その代わりに,宇宙機とブーム体により生じた高いポテンシャルの丘の不均衡低下率を経験したことが分かった。シミュレーションの副産物として,ダブルプローブ計器のブームによる周知の短絡効果に類似した光電子短絡効果が見られた。この効果は外部電場を相殺する非対称光電子分布により維持された。Copyright 2017 Wiley Publishing Japan K.K. All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： 磁気圏 ,  *プラズマ ,  *計測 ,  電極 ,  数学モデル ,  シミュレータプログラム ,  相互作用 ,  プラズマさや ,  ウエイクポテンシャル ,  数値モデル ,  宇宙機 ,  PIC法 ,  *電場測定 ,  飛翔体
準シソーラス用語： 宇宙飛行体 ,  Particle-in-Cell法 ,  二重電極 ,  *電界測定

著者キーワード (6件)： electric field ,  double-probe technique ,  spacecraft charging and wakes ,  plasma flow ,  plasma simulation ,  instruments and techniques

分類 (2件)： 磁気圏  (DC04060Z) ,  電流,電圧,電荷の計測法・機器  (AD07020C)

タイトルに関連する用語 (6件)： プローブ ,  電場測定 ,  宇宙機 ,  プラズマ ,  相互作用効果 ,  モデリング