研究者業績

月崎 竜童

ツキザキ リュウドウ  (Ryudo Tsukizaki)

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 准教授
学位
博士(工学)(2013年3月 東京大学)

研究者番号
70720697
ORCID ID
 https://orcid.org/0000-0002-6265-1672
J-GLOBAL ID
202001010789612597
researchmap会員ID
R000013995

委員歴

 3

論文

 77
  • Ryo Shirakawa, Yusuke Yamashita, Ryudo Tsukizaki, Kazutaka Nishiyama
    Journal of Computational Physics 562 115006-115006 2026年10月  
  • Yasuaki Aiba, Marco Riccardo Inchingolo, Rémi Pigret, Takato Morishita, Yusuke Yamashita, Ryudo Tsukizaki, Kazutaka Nishiyama
    Journal of Applied Physics 139(15) 2026年4月17日  
    Backflowing ions generated by electric thrusters are known to cause sputtering and surface degradation on spacecraft, which may ultimately shorten mission lifetimes. In this study, velocity measurements for metastable xenon ions were conducted near the cathode plume of the microwave discharge ion thruster μ10 using the laser-induced fluorescence technique. In addition, a spatial distribution of plasma potential was measured by an emissive probe. The ion velocity distribution functions showed different features depending on the measurement position. The mean velocity of the drifting population at each measurement position was visualized as a velocity field. A comparison of the velocity field with the plasma potential distribution or ion number density distribution revealed a diverging center that coincided with the cathode plume, suggesting that a certain number of backflow ions originated from the cathode plume region. In particular, high-energy ions were observed between the cathode plume and the spacecraft surface. Asymmetric features were found in both the plasma potential distribution and the ion number density distribution, which implies that the effect of the magnetic field is not negligible in this region.
  • Ayumu Nono, Takanobu Muranaka, Yusuke Yamashita, Ryudo Tsukizaki, Kazutaka Nishiyama
    Journal of Applied Physics 138(19) 2025年11月21日  
    The Hayabusa2 spacecraft is equipped with four 10-cm-class microwave discharge ion thrusters (μ10). Onboard quartz crystal microbalance measurements have indicated surface erosion due to ion thruster operation. In this paper, the ion energy distributions (IEDs) of backflow ions were measured at several azimuthal positions around the ion source using retarding potential analyzers in a vacuum chamber. The typical IED had a peak at approximately 20 eV for all azimuthal positions. The IEDs at the high-energy tail (>40 eV), which greatly affects the erosion rate, strongly depend on the azimuthal position relative to the neutralizer position. Furthermore, IEDs were characterized under various operational conditions, including variations in neutralizer operation mode, background pressure, neutralizer gas flow rate, and neutralizer emission current. The results show that high-energy ions appeared only in the presence of a neutralizer plasma column. An increase in background pressure led to an increase in the ion population below 40 eV but a decrease in the ion population above 40 eV. Additionally, increasing the neutralizer gas flow rate suppressed the high-energy ion population, whereas increasing the neutralizer emission current enhanced it. These findings indicate that ions with energies below 40 eV are predominantly generated through charge exchange processes in the ion beam, whereas those above 40 eV are generated due to the neutralizer plasma column.
  • Beate Schmidt, Ayumu Nono, Ryudo Tsukizaki, Kazutaka Nishiyama
    Acta Astronautica 236 194-198 2025年11月  
  • Koki Takagi, Yusuke Yamashita, Ryudo Tsukizaki, Kazutaka Nishiyama, Yoshinori Takao
    Journal of Applied Physics 135(24) 2024年6月27日  査読有り
    Ionic liquid electrospray thrusters represent an alternative propulsion method for spacecraft to conventional plasma propulsion because they do not require plasma generation, which significantly increases the thrust efficiency. The porous emitter thruster has the advantages of simple propellant feeding and multi-site emissions, which miniaturize the thruster size and increase thrust. However, the multi-scale nature, that is, nano- to micrometer-sized menisci on the millimeter-size porous needle tip, makes modeling multi-site emissions difficult, and direct observation is also challenging. This paper proposes a simple model for multi-site emissions, which assumes that the ionic conductivity or ion transport in the porous media determines the ion-emission current. The conductivity was evaluated by comparing the experimental and numerical data based on the model. The results suggest that the ionic conductivity of the porous emitter is suppressed by the ion–pore wall friction stress. Additionally, the model indicates that the emission area expansion on the porous emitter creates the unique curve shape of the current vs voltage characteristics for multi-site emissions.

MISC

 120
  • 月崎, 竜童, 山本, 雄大, 細田, 聡史, 西山, 和孝, 國中, 均, Tsukizaki, Ryudo, Hosoda, Satoshi, Nishiyama, Kazutaka, Kuninaka, Hitoshi
    平成26年度宇宙輸送シンポジウム: 講演集録 = Proceedings of Space Transportation Symposium FY2014 2015年  
    平成26年度宇宙輸送シンポジウム(2015年1月15日-16日. 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所(JAXA)(ISAS)), 相模原市, 神奈川県 Space Transportation Symposium FY2014 (January 15-16, 2015. Institute of Space and Astronautical Science, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)(ISAS)), Sagamihara, Kanagawa Japan 資料番号: SA6000036061 レポート番号: STEP-2014-003
  • K. Nishiyama, S. Hosoda, R. Tsukizaki, H. Kuninaka
    51st AIAA/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference 2015年  
  • 吉川 哲史, 百武 徹, 國中 均, 西山 和孝, 月崎 竜童, Yoshikawa Tetsushi, Hyakutake Toru, Kuninaka Hitoshi, Nishiyama Kazutaka, Tsukizaki Ryudo
    平成26年度宇宙輸送シンポジウム: 講演集録 = Proceedings of Space Transportation Symposium FY2014 59th 2015年  
    平成26年度宇宙輸送シンポジウム(2015年1月15日-16日. 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所(JAXA)(ISAS)), 相模原市, 神奈川県資料番号: SA6000036077レポート番号: STEP-2014-019
  • 谷義隆, 月崎竜童, 西山和孝, 國中均
    宇宙科学技術連合講演会講演集(CD-ROM) 59th 5p 2015年  
    平成27年度宇宙輸送シンポジウム(2016年1月14日-15日. 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所(JAXA)(ISAS)), 相模原市, 神奈川県資料番号: SA6000050122レポート番号: STEP-2015-058
  • 西山和孝, 細田聡史, 月崎竜童, 國中均
    宇宙科学技術連合講演会講演集(CD-ROM) 59th 4p 2015年  
  • 吉田 航己, 中田 大将, 杵淵 紀世志, 細田 聡史, 神田 大樹, 月崎 竜童, 國中 均, Yoshida Koki, Nakata Daisuke, Kinefuchi Kiyoshi, Hosoda Satoshi, Koda Daiki, Tsukizaki Ryudo, Kuninaka Hitoshi
    平成26年度宇宙輸送シンポジウム: 講演集録 = Proceedings of Space Transportation Symposium FY2014 2015年  
    平成26年度宇宙輸送シンポジウム(2015年1月15日-16日. 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所(JAXA)(ISAS)), 相模原市, 神奈川県資料番号: SA6000036068レポート番号: STEP-2014-010
  • 杉本 諒, 月崎 竜童, 國中 均
    宇宙科学技術連合講演会講演集 58 4p 2014年11月12日  
  • 月崎 竜童, 西山 一平, 國中 均, Tsukizaki Ryudo, Nishiyama Ippei, Kuninaka Hitoshi
    第47回月・惑星シンポジウム = Proceedings of the 47th ISAS Lunar and Planetary Symposium 2014年8月  
    第47回月・惑星シンポジウム (2014年8月4日-6日. 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所(JAXA)(ISAS)), 相模原市, 神奈川県形態: カラー図版あり資料番号: SA6000033027
  • 西山, 和孝, 細田, 聡史, 上野, 一磨, 月崎, 竜童, 國中, 均, Nishiyama, Kazutaka, Hosoda, Satoshi, Ueno, Kazuma, Tsukizaki, Ryudo, Kuninaka, Hitoshi
    平成25年度宇宙輸送シンポジウム: 講演集録 = Proceedings of Space Transportation Symposium FY2013 2014年  
    平成25年度宇宙輸送シンポジウム(2014年1月16日-17日. 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所(JAXA)(ISAS)), 相模原市, 神奈川県 Space Transportation Symposium FY2013 (January 16-17, 2014. Institute of Space and Astronautical Science, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)(ISAS)), Sagamihara, Kanagawa Japan 資料番号: SA6000016096 レポート番号: STEP-2013-023
  • 杉本 諒, 月崎 竜童, 國中 均, 山極 芳樹, 松井 信, Sugimoto Ryo, Tsukizaki Ryudo, Kuninaka Hitoshi, Yamagiwa Yoshiki, Matsui Makoto
    平成25年度宇宙輸送シンポジウム: 講演集録 = Proceedings of Space Transportation Symposium FY2013 2014年  
    平成25年度宇宙輸送シンポジウム(2014年1月16日-17日. 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所(JAXA)(ISAS)), 相模原市, 神奈川県資料番号: SA6000016079レポート番号: STEP-2013-006
  • 須藤 孝宏, 月崎 竜童, 杉本 諒, 山極 芳樹, 松井 信, 國中 均, Sudo Takahiro, Tsukizaki Ryudo, Sugimoto Ryo, Yamagiwa Yoshiki, Matsui Makoto, Kuninaka Hitoshi
    平成25年度宇宙輸送シンポジウム: 講演集録 = Proceedings of Space Transportation Symposium FY2013 2014年  
    平成25年度宇宙輸送シンポジウム(2014年1月16日-17日. 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所(JAXA)(ISAS)), 相模原市, 神奈川県資料番号: SA6000016080レポート番号: STEP-2013-007
  • Makoto Yoshikawa, Hitoshi Kuninaka, Noriyasu Inaba, Sei Ichiro Watanabe, Yuichi Tsuda, Ryudo Tsukizaki
    Proceedings of the International Astronautical Congress, IAC 3 2285-2290 2014年  
  • 西山一平, 月崎竜童, 西山和孝, 國中均
    宇宙科学技術連合講演会講演集(CD-ROM) 58th 6p 2014年  
    平成26年度宇宙輸送シンポジウム(2015年1月15日-16日. 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所(JAXA)(ISAS)), 相模原市, 神奈川県資料番号: SA6000036059レポート番号: STEP-2014-001
  • 月崎 竜童, 小泉 宏之, 伊勢 俊之, 西山 和孝, 國中 均, Tsukizaki Ryudo, Koizumi Hiroyuki, Ise Toshiyuki, Nishiyama Kazutaka, Kuninaka Hitoshi
    平成24年度宇宙輸送シンポジウム: 講演集録 = Proceedings of Space Transportation Symposium: FY2012 1-6 2013年1月  
    平成24年度宇宙輸送シンポジウム (2013年1月17日-1月18日. 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所(JAXA)(ISAS)), 相模原市, 神奈川県本研究では、推進剤の投入方法の変更がビーム電流の向上にいかにつながったのか解明するために、光ファイバを活用したプラズマ診断法を確立した。先端にレンズを融着した特殊な光ファイバプローブとレーザ吸収分光法を組み合わせることで、従来の金属プローブでは不可能だったビーム加速状態のマイクロ波放電式イオンエンジンのプラズマ診断を実現している。測定対象は励起中性粒子Xe I 823.16nmとXe I 828.01nmである。前者は準安定準位であり、吸収が大きく1cm刻みの軸方向数密度分布を得た。後者は基底と共鳴遷移線を有するために、吸収が小さく空間分解能は2cmにとどまったが、寿命が充分短いため電子の局所的な情報を反映する。測定結果から、従来の導波管からの推進剤投入では導波管内部で中性粒子を励起させている電子の密度の最大値が存在することが判明した。推進剤の投入位置を導波管から放電室に変更することで、この導波管における電子を抑制し、ビーム電流の向上につながったと考えられる。形態: カラー図版あり形態: PDF資料番号: AA0061856122レポート番号: STEP-2012-039
  • 伊勢 俊之, 月崎 竜童, 小泉 宏之, 西山 和孝, 國中 均, Ise Toshiyuki, Tsukizaki Ryudo, Koizumi Hiroyuki, Nishiyama Kazutaka, Kuninaka Hitoshi
    平成24年度宇宙輸送シンポジウム: 講演集録 = Proceedings of Space Transportation Symposium: FY2012 1-6 2013年1月  
    平成24年度宇宙輸送シンポジウム (2013年1月17日-1月18日. 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所(JAXA)(ISAS)), 相模原市, 神奈川県マイクロ波放電式イオンスラスタの内部現象解明のためには、プラズマ生成に直結するスラスタ内部のマイクロ波電場測定が非常に重要である。本研究では電気光学素子ファイバプローブ(EOプローブ)をイオンスラスタの電場測定に適用することを提案した。EOプローブは金属を含まず微小なため、内部状態に擾乱を与えず非破壊で放電室に挿入することが可能である。本研究では(1)EOプローブを用いたビーム加速下のプラズマ中電場測定技術の確立と(2)未解明現象である高流量時の推力低下メカニズムおよび推進剤投入位置による性能変化メカニズムの解明を目標に研究を行った。電場測定結果は、FDTD解析結果と一致した。またプローブ挿入によるスラスタへの影響は8% 以下、加速プラズマ下でのプローブ感度変動は10% 以下であった。現象解明では中心軸上およびECR領域の電場分布を測定し考察を行った。その結果、導波管投入の際、高流量時に導波管内でマイクロ波の反射が起こり、電子加熱が行われるECR領域の電場強度が低下することがわかった。また推進剤を放電室より投入することは導波管内で反射が起きる流量をより高流量側へシフトさせる効果があり、その結果ECR領域での電場強度が最大になる流量がより高流量側へシフトし、推力増強につながったことがわかった。形態: カラー図版あり形態: PDF資料番号: AA0061856123レポート番号: STEP-2012-040
  • Ryudo Tsukizaki, Hiroyuki Koizumi, Kazutaka Nishiyama, Hitoshi Kuninaka
    48th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference and Exhibit 2012 2012年  
  • 月崎竜童, 小泉宏之, 伊勢俊之, 西山和孝, 國中均
    電気学会プラズマ研究会資料 PST-12(119-120.122.124-133) 39-43 2012年  
  • 月崎竜童, 小泉宏之, 西山和孝, 國中均
    電気学会プラズマ研究会資料 PST-11(112-128) 7-12 2011年  
  • 月崎竜童, 小泉宏之, 細田聡史, 西山和孝, 國中均
    宇宙科学技術連合講演会講演集(CD-ROM) 54th 2010年  
  • 月崎竜童, 西山和孝, 細田聡史, 小泉宏之, 清水幸夫, 國中均
    宇宙科学技術連合講演会講演集(CD-ROM) 52nd 2008年  

書籍等出版物

 3

担当経験のある科目(授業)

 4

所属学協会

 3

共同研究・競争的資金等の研究課題

 8

学術貢献活動

 1

メディア報道

 1
  • J-WAVE JK Radio Tokyo United https://www.j-wave.co.jp/original/tokyounited/archives/the-hidden-story/2021/02/19-111253.html 2021年2月 テレビ・ラジオ番組