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 学際科学研究系 教授 (研究主幹)総合研究大学院大学 先端学術院 宇宙科学コース 教授
- 学位
- 博士(工学)(1992年3月 東京大学)
- 研究者番号
- 50249934
- ORCID ID
https://orcid.org/0000-0002-2845-9636- J-GLOBAL ID
- 200901018824285220
- researchmap会員ID
- 1000144502
宇宙環境の特性を利用した物質科学研究を通じて、地上及び宇宙空間における物質変化の基礎過程の解明に取り組んでいます。特に、微小重力、過重力及び強磁場環境を利用し、凝固・結晶成長における界面カイネティクス、熱・物質輸送、核生成過程及び熱物性を研究しています。また、結晶成長界面の形態と界面近傍の温度場・濃度場を同時に捉える顕微干渉法などのその場観察・計測技術を開発してきました。
これらの技術と実験手法を、地上実験から落下塔、小型ロケット、宇宙実験・観測フリーフライヤ(SFU)、観測ロケット、国際宇宙ステーションへと段階的に発展させてきました。JAXAのS-520観測ロケットを用いた国内共同実験に加え、NASAとの日米協力による観測ロケット実験、欧州との国際協力によるMASER実験、及びドイツとの日独協力によるTEXUS実験を推進し、宇宙ダストの核生成、半導体結晶成長、熱拡散及び燃焼現象に研究を展開しています。宇宙実験により、地上では重力の影響に隠される物理・化学過程を明らかにし、その成果を材料プロセス及び宇宙科学へ還元することを目指しています。
近年は、これまで培ってきた宇宙環境利用科学、物質科学及び飛翔実験技術を国際宇宙探査へ接続し、月・火星を含む長期的な宇宙活動における物質科学、材料プロセス及び研究基盤の形成にも取り組んでいます。基礎科学と将来の探査活動を支える観測・実験技術を相互に発展させ、有人・無人の宇宙活動を継続的な科学成果につなげることを目指しています。
研究キーワード
15研究分野
5経歴
17-
2023年4月 - 現在
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2021年6月 - 現在
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2017年4月 - 現在
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2014年4月 - 現在
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2014年4月 - 2023年3月
学歴
3-
1989年4月 - 1992年3月
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1987年4月 - 1989年3月
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1983年4月 - 1987年3月
主要な委員歴
25-
2017年4月 - 現在
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2015年10月 - 現在
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2011年7月 - 現在
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2016年1月 - 2024年3月
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2019年10月 - 2023年9月
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2014年12月 - 2016年11月
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2005年4月 - 2007年3月
受賞
7論文
190-
International Journal of Heat and Mass Transfer 266 128799-128799 2026年9月 査読有り
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International Journal of Microgravity Science and Application 43(2) 430201 2026年4月30日 査読有りIn the phase analysis, accuracy can degrade when the intensity of bright and dark lines in interference fringes varies significantly spatially, or when the phase change Δφ is temporally discontinuous. In this study, we improved the interference fringe analysis method by focusing on a local region in phase analysis and classifying phase inter-frame differences δφ’ in phase unwrapping. The objective of this study is to clarify how to set the threshold for classifying δφ’ and the accuracy of the phase φ and phase change Δφ obtained by the proposed method. Both experimentally obtained in a microgravity and artificially generated interference fringes were analyzed using the proposed method. As a result, the obtained spatial distribution of Δφ had a few outliers. In addition, it was revealed that a reliable threshold for classifying δφ’ can be automatically determined by using the total amount of tolerable noise and estimated δφ’. The phase error and the phase change error were as small as 0.025π and 0.034π rad, respectively, which is less than one-fifth of the conventional method.
-
Defect and Diffusion Forum 439 291-304 2025年2月20日 査読有り
-
ACS Applied Materials and Interfaces 16(35) 46433-46441 2024年9月4日 査読有り最終著者
-
Frontiers in Microbiology 14 1253436 2023年12月 査読有り
MISC
290-
JASMA : Journal of the Japan Society of Microgravity Application 16 122-123 1999年10月1日
-
宇宙科学研究所報告 特集 39(39) 23-44 1999年3月現在, 微小重力実験は主として, シャトル, 観測ロケット, 航空機, 地上落下塔により行われているが, 実験の頻度, 微小重力環境の質と持続時間, 実験費用等を検討すると, 落下塔や航空機搭載の場合よりも持続時間が長くて, 比較的簡便な方法が求められている。大気球を用いた大気中の落下カプセルによる微小重力実験は, 1980年代に3回, 三陸大気球観測所において行われており, 0.01g以下の微小重力環境が約18秒間得られている。この持続時間を30秒以上に延ばすことができれば, 簡便で有用な微小重力実験手段になると期待される。ここでは, 三陸大気球観測所において大気球を用いた微小重力実験を行う場合に, どの程度の微小重力環境が得られるかを検討した。微小重力実験用落下カプセルのモデルを用いた風洞試験を行い, その結果と実際の大気環境条件を使用して, 落下カプセルの降下運動を数値シミュレーションした。そして, 大気球を用いた微小重力実験を行う場合に実現可能な微小重力の質と持続時間, また, そのために要求される搭載機器の制限等を求めた。直径0.4m, 40kgの搭載装置の場合には約30秒の0.01g, 直径0.125m, 10kg程度の装置では35∿40秒の0.01g以下の微小重力環境を実現することが可能である。資料番号: SA0167141000
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The Journal of space technology and science : a publication of Japanese Rocket Society 15(1) 1-10 1999年3月
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日本結晶成長学会誌 26(2) 117-117 1999年Crystaliization of L-a1anine and lysozyme were observed under the magnetic field. For lysozyme, the produced crystals stood in a row with the field. For L-alanine, the morphology was same as with additive ions.
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Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering 3792 139-146 1999年
-
材料とプロセス : 日本鉄鋼協会講演論文集 = Current advances in materials and processes : report of the ISIJ meeting 11(1) 139-139 1998年3月5日
-
JASMA : Journal of the Japan Society of Microgravity Application 14 65-65 1997年10月1日
-
JASMA : Journal of the Japan Society of Microgravity Application 13(3) 198-200 1996年7月31日
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Materials Science Forum 215-216 339-346 1996年
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Micro Heat Transfer in Materials Processing. Annual Report 1995 1995年
-
Micro Heat Transfer in Materials Processing. Annual Report 1994 1994年
-
ADVANCED MATERIALS '93, III - A & B 16(A & B) 637-641 1994年
-
4TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON EXPERIMENTAL METHODS FOR MICROGRAVITY MATERIALS SCIENCE RESEARCH pp.43-49 43-49 1992年
書籍等出版物
8-
The international academy of astronautics(IAA) 2010年 (ISBN: 9782917761090)
講演・口頭発表等
560-
14th Asian Microgravity Symposium 2024年12月4日 Indian Micro-gravity society
担当経験のある科目(授業)
6所属学協会
8-
1992年1月 - 現在
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- 現在
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2016年4月 - 2025年3月
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- 2016年3月
-
- 2014年12月
Works(作品等)
1-
- 現在 その他結晶成長中の界面形状並びに温度・濃度場を同時に可視化するため、二波長干渉計を顕微鏡化し、宇宙飛翔実験に対応する小型・軽量かつ耐振動性を備えた光学計測システムとして開発した。SFU、TR-IA搭載OBS、S-520観測ロケット、国際協力観測ロケット及び国際宇宙ステーション「きぼう」の結晶成長実験へ展開した。
共同研究・競争的資金等の研究課題
38-
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(A) 2020年4月 - 2025年3月
-
宇宙航空研究開発機構 宇宙科学研究所 小規模計画 2019年4月 - 2025年3月
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宇宙航空研究開発機構 宇宙科学研究所 小規模計画 2017年7月 - 2025年3月
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 挑戦的研究(萌芽) 2019年6月 - 2022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(B) 2019年4月 - 2022年3月
産業財産権
3-
製鋼、金属鋳造・精錬、及び半導体作製技術などの分野において好適に用いることのできる、導電性融液中の拡散係数計測方法及び拡散係数計測装置
-
Two conductive solid materials with their respective different compositions are joined in parallel with a gravity direction thereof, and then, heated and melted under static magnetic field orthogonal to the gravity direction to form two conductive melts with their respective different compositions. Then, the conductive melts are maintained for a predetermined period of time under the static magnetic field, and cooled and solidified.
学術貢献活動
9-
審査・評価文部科学省 2017年4月 - 現在宇宙航空科学技術推進委託費の研究課題について、宇宙科学及び宇宙環境利用等に関する専門的見地から、提案内容及び研究計画の審査・評価に従事した。
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企画立案・運営等宇宙航空研究開発機構 宇宙科学研究所 宇宙環境利用専門委員会 (宇宙航空研究開発機構 宇宙科学研究所) 2015年10月 - 現在幹事として、宇宙環境利用科学に関する研究計画、共同利用研究、飛翔実験機会及び研究コミュニティー活動の企画・運営に従事した。研究提案及び実験計画に関する専門的検討を支援し、委員会及び関連研究活動の円滑な実施に貢献した。
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企画立案・運営等宇宙航空研究開発機構 宇宙科学研究所 国際宇宙探査専門委員会 (宇宙航空研究開発機構 宇宙科学研究所) 2019年10月 - 2023年9月委員長として、月・火星を対象とする国際宇宙探査について、宇宙科学及び宇宙環境利用の観点から科学課題、研究シナリオ及び将来の探査活動に関する検討を企画・運営し、委員会における議論及び提言の取りまとめを行った。
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パネル司会・セッションチェア等JSASS (オンライン) 2022年2月26日 - 2022年3月4日
社会貢献活動
19メディア報道
8主要なその他
2-
1992年 - 現在観測ロケット、航空機、高高度気球、回収型宇宙機及び国際宇宙ステーションを利用した物質科学実験に従事した。S-520-24及びS-520-28号機では実験主任として、複数の科学実験、搭載装置の組込み並びに飛行・実験運用を統括した。国際宇宙ステーション「きぼう」ではFACET及びAlloy Semiconductor実験の研究代表者を務めた。
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国際宇宙ステーションにおけるInGaSb半導体結晶成長に関するnpj Microgravity掲載論文2報が、同誌およびScientific Reportsの編集部によるNature Portfolioの論文コレクション “Editor’s choice: International Space Station science” に選定された(https://www.nature.com/collections/tqprkyqshn)。うち2015年掲載論文は、Nature Partner Journals創刊4周年企画 “4th Anniversary Editor’s Choice Articles” において、npj Microgravity編集長が選定した2報の注目論文の一つにも選ばれた(https://communities.springernature.com/posts/4th-anniversary-editor-s-choice-articles)。