研究者業績
基本情報
- 所属
- 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 宇宙科学研究所 教授
- 学位
- 理学博士(1998年3月 早稲田大学)
- J-GLOBAL ID
- 200901062235719944
- researchmap会員ID
- 1000320874
研究分野
4学歴
1-
- 1998年
論文
166-
Applied Thermal Engineering 291 130129-130129 2026年4月
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GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS 53(3) 2026年2月1日
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Journal of Geophysical Research: Space Physics 130(10) 2025年10月Abstract Using Arase satellite observations, this study provides a comprehensive statistical analysis of ions (H+, He+, O+) and electron contributions to the total ring current pressure during storms with two different drivers. The results demonstrate the effect of different solar wind drivers on the composition, energy distribution, and spatial characteristics of the ring current. Using 32 CIR‐ and 30 Interplanetary Coronal Mass Ejection (ICME)‐driven storms, we characterize the ring current pressure evolution during the prestorm, main, early‐recovery, and late‐recovery storm phases as a function of magnetic local time and L‐shell. In CIR‐driven storms, H+ ions are the dominant (∼70%) contributor to the total ring current pressure during main/early recovery phases and increasing to ∼80% during late recovery. In contrast, the O+ pressure (E = 20–50 keV) response is significantly stronger in ICME‐driven storms contributing ∼40% to the overall pressure during the main/early recovery phases and even dominate (∼53%) in certain MLT sectors. Additionally, ICME‐driven storms tend to have peak pressure at lower L‐shells (L ≈ 3–4), while CIR‐driven storms show pressure peaks at slightly higher L‐shells (L ≈ 4–5). Interestingly, electron pressure also plays a notable role in specific MLT sectors, contributing ∼18% (03–09 MLT) during the main phase of CIR‐driven storms and ∼11% (21–03 MLT) during ICME‐driven storms. The results highlight that the storm time electron pressure plays a crucial role in the ring current buildup. Another noteworthy feature of this study is that Arase's fine‐energy resolution and broad coverage enable a detailed investigation of energy‐dependent ring current dynamics.
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Journal of Geophysical Research: Space Physics 130(7) 2025年7月14日Abstract The Earth's outer radiation belt is populated by relativistic ( keV) electrons, which are typically confined by the strong dipole magnetic field but can precipitate into the atmosphere through scattering by electromagnetic waves. In contrast, the magnetotail primarily contains electrons with energies below 200 keV, which are predominantly scattered and precipitated due to magnetic field‐line curvature scattering (FLCS). In this study, we demonstrate that FLCS can also scatter and precipitate relativistic electrons from the outer radiation belt. Using coordinated observations from the ERG/Arase satellite and low‐altitude ELFIN CubeSats in the outer radiation belt, we compare electron fluxes across different ‐shells and energy ranges. Our analysis reveals that the outer edge of the radiation belt exhibits isotropic electron populations above a minimum energy that increases with proximity to Earth. Such isotropization energy dependence on distance, or ‐shell, agrees with that observed simultaneously at the ELFIN satellite, at low‐Earth orbit, where it has been known as the electron isotropy boundary (IBe). This agreement between low‐altitude and near‐equatorial observations during satellite conjunctions suggests that the IBe pattern may extend to the outskirts of the traditional outer radiation belt. From that distance, the associated FLCS may facilitate precipitation of relativistic electrons up to several MeV. Therefore, FLCS—known to shape the IBe pattern —plays a key role in radiation belt dynamics.
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Journal of Geophysical Research: Space Physics 130(7) 2025年7月2日Abstract Substorm energetic electron injections serve as a significant energy source for chorus wave generation, markedly altering the distribution of energetic electrons. Using the Arase satellite data, we present direct evidence for the nonlinear evolution of chorus waves following a substorm injection. The substorm injection causes the enhancement of energetic electron fluxes (∼20–200 keV) during which chorus waves appear as clear and intense rising‐tone elements. Linear theoretical analysis shows that anisotropic energetic electrons provide free energy for the generation of seed chorus waves and the enhancement of energetic electrons increases the linear growth rate. Furthermore, nonlinear theoretical analysis shows that the increase in energetic electrons reduces the threshold amplitude, which is conducive to the chorus wave entering the nonlinear growth stage. These results indicate that nonlinear growth plays a significant role in the amplification and spectral evolution of chorus waves through a decrease in the threshold amplitudes.
MISC
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応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM) 63rd ROMBUNNO.20P‐KD‐7 2016年3月3日
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RADIOISOTOPES 65(2) 81-92 2016年東日本大震災に伴う東京電力福島第一原子力発電所の事故をきっかけとして,敷地や建物へと飛散した放射性物質に対する可視化の要求が一気に高まった。この数年の間に飛躍的に進展した放射性物質の可視化技術について,筆者らのグループが実用化を進めてきたSi/CdTe半導体コンプトンカメラを含む,複数の事例を取り上げて解説する。
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電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報 115(67) 35-38 2015年5月29日
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日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 70(1) ROMBUNNO.21PDD-13-417 2015年3月24日
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宇宙航空研究開発機構研究開発報告 14 151-160 2015年3月月周回探査衛星SELENE に搭載されたα線検出器(ARD : Alpha-Ray Detector)は月面から放出されるRn-222 およびその崩壊過程で生じるPo-210 から放射されるα線を観測し,月表層下のウラニウムの分布および断層などの地殻構造,月の希薄大気の動態等に関する情報を得ることを目的とする.本論文では,ARD のデータ処理の流れと,角度応答関数を考慮した月面のα線強度分布の導出方法について紹介する.この方法は月ラドンα線観測データの解析では始めて用いられるもので,α線強度分布マップの解像度を向上し,月地形等の詳細な比較を可能とする.
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日本物理学会講演概要集 69(2) 49-49 2014年8月22日
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JPS Conf. Proc. 1(015100) 2014年3月 査読有り
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電子情報通信学会技術研究報告 113(367(SANE2013 107-112)) 7-12 2013年12月13日ジオスペース探査衛星ERG(Energization and Radiation in Geospace)は,これまで集中的な直接観測が成されてこなかった放射線帯領域を含むジオスペースを観測し,この領域のもつ相対論的粒子の加速機構や宇宙嵐に伴うジオスペース変動の解明を行う.このERG衛星による粒子観測は,計6つの電子・イオン計測器を用いて行われ,その電子計測器の一つであるHEP-eは,0.07〜2MeVの電子をSSSD(Single-sided Silicon Strip Detector)により検出し,VATAと呼ばれる放射線計測用ASICを用いて計数処理をすることになる.このERG搭載型HEP-e用ASICは,MMO(Mercury Magnetospheric Orbiter)搭載型HEPのASICに対し,さらにADC機能を実装することで,計測系全体の更なる小型化・省電力化を達成しているが,運用における処理速度においてはまだ不確定な部分があった.本研究による性能評価を経て,ERG用VATAは,単体では5.5kHzでの処理ができることを確認し,計測系全体においては低くとも1.86kHzでの計数が可能であることを示した.
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電子情報通信学会技術研究報告 112(330(SANE2012 110-119)) 41-45 2012年11月23日ERG衛星は放射線帯の高エネルギー粒子の加速機構を解明することを目的に,2015年に打ち上げられる.高エネルギー粒子加速機構の解明は,基礎科学の発展と宇宙天気予報の実用化の両面に関して重要な課題である.放射線帯の高エネルギー電子は,地磁気嵐などの発達中に急激な増加が観測されることがある.大きな地磁気嵐が発生した時,高エネルギー電子は基準設計で予想されるカウントレートを越えてしまい,入射電子の数え落しを引き起こす.この研究ではERG衛星に搭載する電子検出器の有感面積を,読み込み回路の設定のみで減らし,計測レンジを広げる検証試験を行った.
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日本物理学会講演概要集 67(1) 126-126 2012年3月5日
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日本物理学会講演概要集 66(1) 124-124 2011年3月3日
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電子情報通信学会総合大会講演論文集 2010(1) SS_85-SS-86 2010年3月本文データは学協会の許諾に基づきCiNiiから複製したものである
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電子情報通信学会技術研究報告. SANE, 宇宙・航行エレクトロニクス 109(101) 59-64 2009年6月18日SWIMμνとは,SDS-1衛星のミッション機器の一つであるSWIMに搭載した超小型重力波検出器である.今まで衛星搭載検出器の経験のない,大学の研究室レベルで製作したことが特徴である.SWIMμνは以下の3つの目的を持っている.1.衛星検出器単体としては世界初の重力波探査を行う.2.将来の重力波検出衛星開発に向けた前哨ミッションとなる.3.(検出器は加速度計としてもはたらくため)衛星の振動環境を測定する.SWIMが搭載されたSDS-1衛星は2009年1月23日に無事に地球周回軌道に投入された.その後,SWIMμν内試験質量の観測モードへの制御が成功するなど,順調に運用を行っている.本稿では,そのSWIMμvの開発の背景・その目的と装置の仕組み,また初期運用状況について解説する.
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電子情報通信学会技術研究報告. SANE, 宇宙・航行エレクトロニクス 109(101) 53-58 2009年6月18日次世代の通信規格スペースワイヤーを用いた、新しい衛星システム設計の実証モジュールとしてSWIMの開発を行った。さらに、SWIMには、宇宙での実証実験により参加しやすくするための仕組みを構築するという目的がある。今回は、ユーザーモジュールとして超小型の重力波センサーを搭載し、宇宙での実証に望んだ。「いぶき」の相乗り小型衛星として打ち上げられたSDS-1に搭載されたSWIMは2009年2月9日に軌道上でのスペースワイヤー通信の実証に成功するとともに、ユーザーモジュール実験を無事に実施することに成功した。
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IEEE TRANSACTIONS ON NUCLEAR SCIENCE 56(3) 747-751 2009年6月
共同研究・競争的資金等の研究課題
30-
日本学術振興会 科学研究費助成事業 2020年4月 - 2023年3月
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(A) 2016年4月 - 2020年3月
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 若手研究(A) 2014年4月 - 2017年3月
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 2012年6月 - 2017年3月
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(A) 2012年4月 - 2016年3月