研究経歴 【 表示 ／ 非表示 】

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• 半導体プロセス用容量結合型プラズマ源の粒子計算モデル(PIC-MCC)構築

  研究期間：  - 

• 磁気ノズルによるプラズマ加速

  研究期間：  - 

• マイクロ波放電式マイクロイオン推進機の粒子計算モデル(PIC-MCC)構築

  研究期間：  - 

• 誘導結合型プラズマ源を用いた静電加速型マイクロイオン推進機の研究開発

  研究期間：  - 

• イオン液体を利用したエレクトロスプレー式マイクロスラスタの研究開発

  研究期間：  - 

著書 【 表示 ／ 非表示 】

著書 【 表示 ／ 非表示 】

• プラズマプロセス技術 ナノ材料作製・加工のためのアトムテクノロジ

  プラズマ核融合学会 (編集) (担当： 分担執筆 , 担当範囲: 第4章 )

  森北出版  2017年01月 ISBN: 9784627775619

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学位論文 【 表示 ／ 非表示 】

学位論文 【 表示 ／ 非表示 】

• Development of a Miniature Electrothermal Thruster Using Microwave-Excited Microplasmas for Ultra Small Satellites(マイクロ波励起マイクロプラズマを用いた超小型人工衛星のための電熱加速型推進機の研究開発)

  鷹尾　祥典

    2007年03月  [査読有り]

  学位論文（博士）   単著

  　概要を見る

  京都大学大学院 工学研究科 航空宇宙工学専攻 超小型人工衛星の軌道・姿勢制御を用途としたマイクロ波励起マイクロプラズマスラスタを対象に、数値計算と実験の双方を用いて解析した結果についてまとめた論文である。これら統合解析により、壁面の影響が極めて大きいため、圧力推力の寄与が無視できないこと、ノズル壁面は断熱壁条件より等温壁条件に近いことが分かった。プラズマ点火により推力1.4 mN、比推力79 sが得られ、コールドガスと比べて、超小型衛星(10 kg)の推進剤質量を3割以上削減可能な性能が得られた。

• 超小型推進機のためのマイクロプラズマ源とマイクロノズル流れの解析

  鷹尾　祥典

    2004年03月

  学位論文（修士）   単著

  　概要を見る

  京都大学大学院 工学研究科 航空宇宙工学専攻 超小型人工衛星の軌道・姿勢制御を用途としたマイクロ波励起マイクロプラズマスラスタを対象に、数値計算による性能見積もりを行った。解析にはマイクロプラズマ源とマイクロノズル流れを分けて行い、前者には体積平均モデルとマクスウェル方程式を利用し、後者には2温度モデルに基づくナビエ・ストークス方程式を利用した。分散関係式との比較により表面波の伝播を確認し、また、境界層が支配的なことから、ノズルの全長を短くすることが性能向上に望ましいと分かった。

論文 【 表示 ／ 非表示 】

論文 【 表示 ／ 非表示 】

• Fabrication of a high-density emitter array for electrospray thrusters using field emitter array process

  Inoue Naoki, Nagao Masayoshi, Murakami Katsuhisa, Khumpuang Sommawan, Hara Shiro, Takao Yoshinori

  JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS   58   2019年06月  [査読有り]

  共著

  Web of Science DOI

• High-performance planar-type electron source based on a graphene-oxide-semiconductor structure

  Murakami Katsuhisa, Miyaji Joji, Furuya Ryo, Adachi Manabu, Nagao Masayoshi, Neo Yoichiro, Takao Yoshinori, Yamada Yoichi, Sasaki Masahiro, Mimura Hidenori

  APPLIED PHYSICS LETTERS   114 ( 21 )   2019年05月  [査読有り]

  共著

  Web of Science DOI

• Effects of negative ions on discharge characteristics of water plasma source for a miniature microwave discharge ion thruster

  Nakamura Kengo, Koizumi Hiroyuki, Nakano Masakatsu, Takao Yoshinori

  PHYSICS OF PLASMAS   26 ( 4 )   2019年04月  [査読有り]

  共著

  Web of Science DOI

• Computational design of a high-efficiency accelerator grid for a miniature ion thruster by full-aperture ion optics simulations

  Nakano M., Nakamura K., Naito Y., Nakagawa Y., Takao Y., Koizumi H.

  AIP ADVANCES   9 ( 3 ) 035343 (10pp)   2019年03月  [査読有り]

  共著

  Web of Science DOI

• Microplasma thruster powered by X-band microwaves

  Takahashi Takeshi, Mori Daisuke, Kawanabe Tetsuo, Takao Yoshinori, Eriguchi Koji, Ono Kouichi

  JOURNAL OF APPLIED PHYSICS   125 ( 8 ) 083301 (21pp)   2019年02月  [査読有り]

  共著

  Web of Science DOI

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総説・解説記事 【 表示 ／ 非表示 】

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• 超小型高推力密度エレクトロスプレースラスタの研究開発

  鷹尾 祥典, 土屋 智由, 長尾 昌善, 村上 勝久

  日本航空宇宙学会誌   67 ( 1 ) 5 - 11   2019年01月  [査読有り]

  総説・解説（学術雑誌）   共著

  DOI

• マイクロプラズマスラスター

  斧 高一, 鷹尾 祥典

  応用物理   76 ( 4 ) 394   2007年04月  [査読有り]

  総説・解説（学術雑誌）   共著

  DOI

工業所有権 【 表示 ／ 非表示 】

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• イオン源

  特願 2017-197041 

  鷹尾祥典，長尾昌善，村上勝久

学術関係受賞 【 表示 ／ 非表示 】

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• 2017年 第65回応用物理学会春期学術講演会 ポスター賞

  2017年10月01日   応用物理学会   ミニマルファブを⽤いたエレクトロスプレースラスタの試作  

  受賞者：  ⻑尾昌善, 井上直樹, 鷹尾祥典, ⾠⺒憲之, 村上勝久, クンプアン ソマワン, 原 史朗

科研費（文科省・学振）獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】

科研費（文科省・学振）獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】

• 電子放出面の電位構造が従来と逆になる電子源を用いた新規超小型イオン推進機の実現

  挑戦的研究 (萌芽)

  研究期間:  2018年04月  -  2021年03月  代表者:  鷹尾 祥典

• 推力密度の飛躍的な増加と冗長系の確保が可能な超小型エレクトロスプレー宇宙推進機

  基盤研究(B)

  研究期間:  2018年04月  -  2021年03月  代表者:  鷹尾 祥典

• 超小型衛星の多目的実用化時代に向けたオールラウンド超小型宇宙推進系の実現

  基盤研究(S)

  研究期間:  2016年04月  -  2021年03月  代表者:  小泉 宏之

• 無電極スラスタ内のガス・プラズマ相互作用に伴う運動量輸送と制御

  基盤研究(B)

  研究期間:  2016年04月  -  2019年03月  代表者:  高橋 和貴

• 3D-MEMS加工技術を利用したマイクロ宇宙推進機の抜本的な推進効率の向上

  挑戦的萌芽研究

  研究期間:  2015年04月  -  2017年03月  代表者:  鷹尾 祥典

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その他競争的資金獲得・外部資金受入状況 【 表示 ／ 非表示 】

その他競争的資金獲得・外部資金受入状況 【 表示 ／ 非表示 】

• イオン源と電子源双方の高電流密度化によるデブリ除去用軌道遷移技術の確立

  提供機関:  JAXA研究開発部門  デブリ除去実証システムの共同研究および委託研究

  研究期間： 2017年11月  -  2020年03月  代表者:  鷹尾 祥典

• 推力密度２桁増を目指す革新的エレクトロスプレー宇宙推進機の実現

  提供機関:  横浜工業会  平成29年度学術研究助成事業

  研究期間： 2017年07月  -  2018年03月  代表者:  鷹尾 祥典

• 持続可能な宇宙開発に不可欠な超省電力マイクロ宇宙推進機の実現

  提供機関:  住友電工グループ社会貢献基金  2016年度 学術・研究助成

  研究期間： 2016年10月  -  2017年09月  代表者:  鷹尾 祥典

• 超小型・超省電力エレクトロスプレー式マイクロ宇宙推進機の実現

  提供機関:  旭硝子財団  研究奨励

  研究期間： 2015年04月  -  2017年03月  代表者:  鷹尾 祥典

• 超小型イオンスラスタを用いたイオンビーム中和機構の解明

  提供機関:  カシオ科学振興財団  第31回 研究助成(基本テーマ)

  研究期間： 2013年12月  -  2014年12月  代表者:  鷹尾 祥典

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研究発表 【 表示 ／ 非表示 】

研究発表 【 表示 ／ 非表示 】

• 1cm級磁場印加プラズマ源を対象とした粒子計算と宇宙推進機への応

  鷹尾 祥典  [招待有り]

  Plasma Conference 2017  (姫路商工会議所)  2017年11月   公益社団法人 応用物理学会 プラズマエレクトロニクス分科会,公益社団法人 応用物理学会 プラズマエレクトロニクス分科会,一般社団法人 日本物理学会,日本学術振興会 プラズマ材料科学第153委員会

• 3D Particle Simulation for Electron Extraction Mechanisms of a Miniature Microwave Discharge Neutralizer

  Kenta Hiramoto, Yuichi Nakagawa, Hiroyuki Koizumi, and Kimiya Komurasaki, Yoshinori Takao

  Proceedings of the 52nd AIAA/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference (Propulsion and Energy Forum).<3D Particle Simulation for Electron Extraction Mechanisms of a Miniature Microwave Discharge Neutralizer>  (Salt Lake City, USA)  2016年07月  

  　概要を見る

  50-kg級超小型人工衛星に搭載されているマイクロ波放電式イオン推進システムの中和器において、電子がオリフィスから引き出される機構について3次元粒子計算を用いて解析を行った。その結果、プラズマ源内部において生じる静電場の内、周方向成分の電場と径方向の磁場によって生じるE×Bドリフトにより電子が磁場を横切る動きに寄与し、最終的にオリフィス入口に近付き引き出される事が明らかになった。 AIAA-2016-4946 (11 pages) に掲載

• Validation of a 3D Particle Simulation Model for a Miniature Microwave Discharge Ion Thruster

  Yoshinori Takao, Koji Eriguchi, Kouichi Ono, Yuto Sugita, Hiroyuki Koizumi, and Kimiya Komurasaki

  Proceedings of the 50th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference (Propulsion and Energy Forum).<Validation of a 3D Particle Simulation Model for a Miniature Microwave Discharge Ion Thruster>  (Cleveland, USA)  2014年07月  

  　概要を見る

  超小型人工衛星の軌道・姿勢制御を用途とした静電加速型のマイクロ放電式マイクロイオンスラスタに対し、3次元電磁場解析(FDTD法)と粒子計算(PIC-MCC法)を組み合わせた数値計算モデルで解析を行った。特にプラズマ電流の影響を調べたところ、低電力プラズマのためにプラズマ電流の放電特性に対する寄与は小さい事が明らかになった。また、レーザー吸収分光測定による準安定原子測定結果との比較を行い、原子分布形状および密度のオーダーでの一致が確認できた。 IAA-2014-3829 (8 pages) に掲載

• Plasma Diagnostics in a Miniature Microwave Discharge Ion Thruster

  Y. Sugita, H.Koizumi, R. Tsukizaki, H. Kuninaka, Y. Takao, Y. Yamagiwa, M. Matsui

  Proceedings of the 33rd International Electric Propulsion Conference.<Plasma Diagnostics in a Miniature Microwave Discharge Ion Thruster>  (Washington, D.C., USA)  2013年10月  

  　概要を見る

  超小型人工衛星の軌道・姿勢制御を用途とした静電加速型のマイクロ放電式マイクロイオンスラスタに対し、内部可視化スラスタを製作し、レーザー吸収分光測定を用いて、寿命の長い準安定原子Xe I 823.16 nm (1s5)の密度分布測定を行った。Xeガス流量0.15 sccm、マイクロ波電力1 Wにおいて、ECR加熱が生じるところでリングドーナツ状の準安定原子分布が捉えられ、絶対値としては6-9×1017 m-3となり、ECRプラズマとしては妥当な値が得られた。 IEPC-2013-245 (8 pages)に掲載

• Three-Dimensional Particle-in-Cell Simulation of a Miniature Microwave Discharge Ion Thruster µ1

  Y. Takao, K. Eriguchi, K. Ono, Y. Sugita, H. Koizumi, and K. Komurasaki

  Proceedings of the 33rd International Electric Propulsion Conference.<Three-Dimensional Particle-in-Cell Simulation of a Miniature Microwave Discharge Ion Thruster µ1>  (Washington, D.C., USA)  2013年10月  

  　概要を見る

  超小型人工衛星の軌道・姿勢制御を用途とした静電加速型のマイクロ放電式マイクロイオンスラスタに対し、3次元電磁場解析(FDTD法)と粒子計算(PIC-MCC法)を組み合わせた数値解析モデルを構築し、その計算結果とレーザー吸収分光測定による結果との比較検証を行った。その結果、ECR加熱が生じるところでリングドーナツ状のプラズマ分布および準安定原子分布が実験と計算の双方で捉えられ、計算の妥当性が確認できた。 IEPC-2013-186 (11 pages)に掲載

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学会誌・論文誌編集等 【 表示 ／ 非表示 】

学会誌・論文誌編集等 【 表示 ／ 非表示 】

• 日本航空宇宙学会誌

  会誌集編集委員会委員 

  2017年05月

  -

  2019月03日

   

担当授業科目（学内） 【 表示 ／ 非表示 】

担当授業科目（学内） 【 表示 ／ 非表示 】

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教育活動に関する受賞 【 表示 ／ 非表示 】

教育活動に関する受賞 【 表示 ／ 非表示 】

• 平成２８年度 横浜国立大学ベストティーチャー賞

  2017年06月06日   横浜国立大学  

その他教育活動及び特記事項 【 表示 ／ 非表示 】

その他教育活動及び特記事項 【 表示 ／ 非表示 】

• 2018年10月

  　

  　

  日本航空宇宙学会 優秀発表賞   (学生の学会賞等の受賞実績)

  　概要を見る

  佐藤陽亮, 小泉宏之, 鷹尾祥典, 「小型マイクロ波放電式中和器内部を対象とした電子輸送過程の3次元粒子計算」, 第62回宇宙科学技術連合講演会, 2018年10月24-26日, 久留米シティプラザ, P07 (JSASS-2018-4894)

• 2018年07月

  　

  　

  Student Presentation Award   (学生の学会賞等の受賞実績)

  　概要を見る

  Ryo Furuya, Katsuhisa Murakami, Masayoshi Nagao and Yoshinori Takao, “Improvement of electron emission efficiency of graphene-oxide-semiconductor planar-type electron sources for nanosatellite neutralizers,” The 31st International Vacuum Nanoelectronics Conference (IVNC) 2018

• 2017年10月

  　

  　

  日本航空宇宙学会 優秀発表賞   (学生の学会賞等の受賞実績)

  　概要を見る

  中村研悟, 小泉宏之, 鷹尾祥典, 「マイクロ波放電式水イオンスラスタの放電特性における中性粒子分布の影響」, 第61回宇宙科学技術連合講演会, 2017年10月25-27日, 朱鷺メッセ, P12 (JSASS-2017-4649)

学外審議会・委員会等 【 表示 ／ 非表示 】

学外審議会・委員会等 【 表示 ／ 非表示 】

• 日本航空宇宙学会 第51期電気推進・先端推進部門

  2019年03月

  -

  2020年02月

  学協会   幹事

• 日本航空宇宙学会 第50期会誌集編集委員会

  2018年05月

  -

  2019年03月

  学協会   委員

• 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所宇宙飛翔工学研究系

  2018年04月

  -

  2020年03月

  その他   客員准教授

• 日本航空宇宙学会 第50期電気推進・先端推進部門

  2018年03月

  -

  2019年02月

  学協会   委員

• 第32回宇宙技術および科学の国際シンポジウム福井大会出版委員会

  2017年10月

  -

  2020年02月

  学協会   委員

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