静電浮遊炉(ELF)利用 米国テーマ

公開 2026年2月25日

JAXA ELF under OP3Utilization of JAXA ELF under the JP-US OP3 program

宇宙利用/実験期間 2022年 ~
研究目的 ISSの利用成果拡大および日米協力の深化のため、日本と米国で実験装置の相互利用などを促進するプログラム(Japan-United States Open Platform Partnership Program: JP-US OP3)に基づき、「きぼう」に搭載した静電浮遊炉(ELF)を利用し、2020年6月から米国の実験を行っています。
宇宙利用/実験内容

以下4つの実験テーマを実施します。

  1. – 様々な金属・合金の熱物性計測を行い、電磁浮遊炉(EML)や地上実験のデータと比較するベンチマーク実験
  2. – 酸化物融体の熱物性計測を行い、ガラス形成能と物性、液体構造の関係を調べる実験
  3. – 2次の液滴振動に加えて、より高次の振動モードを観測し、液滴振動理論を実験的に検証する実験
  4. – 現在、実験計画策定中
関連トピックス
詳細

実施テーマについて

(1) Round Robin

(2) Superglass

(3) ELF-Resonance-induced Instability

研究成果

Round Robin

  1. J. Nawer, T. Ishikawa, H. Oda, C. Koyama, H. Saruwatari, M. P. Sansoucie, B. Phillips, S. Gosse, M. Nohr, M. Kolbe, D. M. Matson, "A quantitative comparison of thermal property measurement of CMSX4® Plus (SLS) in microgravity and terrestrial environments", High Temp. - High Press. 52 (2023), 323-339. DOI: 10.32908/hthp.v52.1407
  2. J. Nawer, T. Ishikawa, H. Oda, C. Koyama, D. M. Matson, "Uncertainty quantification of thermophysical property measurement in space and on earth: A study of liquid Platinum using Electrostatic Levitation", J. Astron. Space Sci. 40 (2023), 93-100. DOI: 10.5140/JASS.2023.40.3.93
  3. J. Nawer, T. Ishikawa, H. Oda, H. Saruwatari, C. Koyama, X. Xiao, S. Schneider, M. Kolbe, D. M. Matson, "Uncertainty analysis and performance evaluation of thermophysical property measurement of liquid Au in microgravity", npj microgravity 9 (2023), 38. DOI: 10.1038/s41526-023-00277-0
  4. J. Nawer, D. M. Matson, Quantifying facility performance during thermophysical property measurement of liquid Zr using Electrostatic Levitation,High Temp. - High Press. 2023; 52(2): 123-138. DOI: 10.32908/hthp.v52.1315

SuperGlass

  1. S. K. Wilke, A. Al-Rubkhi, C. Koyama, T. Ishikawa, H. Oda, B. Topper, E. Tsekrekas, D. Möncke, O. L. G. Alderman, V. Menon, J. Rafferty, E. Clark, A. L. Kastengren, C. J. Benmore, J. Ilavsky, J. Neuefeind, S. Kohara, M. SanSoucie, B. Phillips, R. Weber, "Microgravity effects on nonequilibrium melt processing of neodymium titanate: thermophysical properties, atomic structure, glass formation, and crystallization", npj-microgravity 10 (2024), 26. DOI: 10.1038/s41526-024-00371-x
  2. S. K. Wilke, A. Al-Rubkhi1, V. Menon1, J. Rafferty, C. Koyama, T. Ishikawa, H. Oda, R. W. Hyers, R. C. Bradshaw, A. L. Kastengren, S. Kohara, M. SanSoucie8, B. Phillips, R. Weber, "Measuring the density, viscosity, and surface tension of molten titanates using electrostatic levitation in microgravity", Applied Physics Letter 124(2024), 264102. DOI: 10.1063/5.0198322
  3. S. K. Wilke, A. Al-Rubkhi, C. J. Benmore, J. Neuefeind, C. Koyama, T. Ishikawa, R. Shimonishi, R. Weber, "Structure of molten ytterbium aluminum garnet", J. Chemical Physics 162 (2025).124501. DOI: 10.1063/5.0254095
  4. S. K. Wilke, T. Ishikawa, C. Koyama, C. J. Benmore, A. L. Kastengren, A. Al-Rubkhi, J. Rafferty, R. Webe, "Thermophysical properties of fragile liquid oxides and structures of their glasses processed in microgravity and on Earth", J. Am Ceram, Soc. 109 (2026), e70573. DOI: 10.1111/jace.70573

静電浮遊炉(ELF)利用 米国テーマ(4PI)

  • , Ph.D., Tufts University, Medford, Massachusetts, United States
  • , Ph.D., Materials Development, Inc., Arlington Heights, Illinois, United States
  • , Ph.D., University of Florida, Gainesville, Florida, United States
  • , Ph.D., Worcester Polytechnic Institute, Worcester, Massachusetts, United States

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