JAXA Repository / AIREX 未来へ続く、宙(そら)への英知
64301003.pdf1.41 MB
Other TitleDevelopment of a balloon-borne quartz friction gauge and a performance demonstration test using the BU30-5 balloon experiment
Author(jpn)栗原, 純一; 村田, 功; 佐藤, 薫; 冨川, 喜弘; 阿部, 琢美
Author(eng)Kurihara, Junichi; Murata, Isao; Sato, Kaoru; Tomikawa, Yoshihiro; Abe, Takumi
Author Affiliation(jpn)名古屋大学太陽地球環境研究所; 東北大学大学院環境科学研究科; 東京大学大学院理学系研究科地球惑星科学専攻; 国立極地研究所; 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究本部
Author Affiliation(eng)Solar-Terrestrial Environment Laboratory, Nagoya university; Graduate School of Environmental Studies, Tohoku University; Department of Earth and Planetary Science, Graduate School of Science, The University of Tokyo; National Institute of Polar Research; Institute of Space and Astronautical Science, Japan Aerospace Exploration Agency (ISAS)(JAXA)
Issue Date2009-02-27
PublisherJapan Aerospace Exploration Agency (JAXA)
Publication titleJAXA research and development report: Research reports on high altitude balloons
宇宙航空研究開発機構研究開発報告: 大気球研究報告
Publication date2009-02-27
AbstractPressure measurements in scientific balloon and sounding rocket experiments in the upper atmosphere are technologically and scientifically important. An onboard small pressure gauge developed in this study is the quartz friction gauge, which is based on the principle that the resonance impedance of a quartz oscillator varies with the pressure of ambient gas. The gauge has a wide measuring range (10(exp 5) - 10(exp -2) Pa), which corresponds to the atmospheric pressure from the ground to an altitude of about 100 km. The sensor part and data processing part weigh 100 g and 200 g, respectively. In addition, power consumption of less than 1 W is achieved with this gauge. The gauge is suited for high altitude balloon experiments because the weight of their instruments is severely limited. A tuning-fork-shaped quartz oscillator in the gauge is widely used for wrist watches and the structure has a high resistance to vibration and shock, and thus the gauge is applicable to sounding rocket experiments that require onboard instruments to have high environment resistance. In this paper, we report on a performance demonstration test of the newly developed quartz friction gauge using the BU30-5 balloon experiment.
科学気球や観測ロケットなどが飛翔する超高層大気環境における気圧の計測は,技術的にも科学的にも極めて重要である。本研究で開発した飛翔体搭載用小型気圧計は,水晶振動子の共振インピーダンスが圧力に応じて変化する原理を利用した水晶摩擦気圧計と呼ばれるもので,地表から高度100km付近までに相当する広い計測圧力範囲(10(exp 5)~10(exp -2)Pa)に特徴がある。また,センサ部は約100g,データ処理部は約200gと小型軽量であることに加えて1W以下の低消費電力を達成し,特に重量が厳しく制限される高高度気球などの飛翔体への搭載に適している。腕時計などにも広く使用されている音叉型水晶振動子は耐振動・衝撃性に優れた構造を持ち,高い耐環境性能が要求される観測ロケットにも搭載可能である。本報告では,開発した水晶摩擦気圧計の性能試験結果について述べるとともに,BU30-5号機を用いた性能実証試験についても報告する。
Description形態: カラー図版あり
KeywordsQuartz oscillator, Pressure gauge, In situ measurement
Document TypeTechnical Report
JAXA Category研究開発報告
Report NoJAXA-RR-08-001

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