JPH061200U - 微小重力実験装置 - Google Patents
微小重力実験装置Info
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- JPH061200U JPH061200U JP3815292U JP3815292U JPH061200U JP H061200 U JPH061200 U JP H061200U JP 3815292 U JP3815292 U JP 3815292U JP 3815292 U JP3815292 U JP 3815292U JP H061200 U JPH061200 U JP H061200U
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 実験装置に伝達される振動を可能な限り減少
させて、更に完全な無重力状態に近ずけることができる
微小重力実験装置を提供する。 【構成】 無重力に近い微小重力状態で実験するための
実験装置において、密閉された内カプセル１０と、内カ
プセルを内部に格納し、内カプセルの周囲空間を真空に
保持する外カプセル２０と、内カプセルが外カプセル内
を上下方向に自由に移動できるように案内する複数の磁
気軸受３０と、内カプセルが外カプセル内の上下端にあ
るときに内カプセルを外カプセルの内方に移動させるよ
うに配置された複数の電磁石４０とを備える。
させて、更に完全な無重力状態に近ずけることができる
微小重力実験装置を提供する。 【構成】 無重力に近い微小重力状態で実験するための
実験装置において、密閉された内カプセル１０と、内カ
プセルを内部に格納し、内カプセルの周囲空間を真空に
保持する外カプセル２０と、内カプセルが外カプセル内
を上下方向に自由に移動できるように案内する複数の磁
気軸受３０と、内カプセルが外カプセル内の上下端にあ
るときに内カプセルを外カプセルの内方に移動させるよ
うに配置された複数の電磁石４０とを備える。
Description
【０００１】
本考案は、無重力実験装置に関し、更に詳しくは、落下型微小重力実験装置に 関する。
【０００２】
バイオテクノロジー、金属、エレクトロニクス、ファインセラミックスなどの 分野において無重力状態での実験が望まれている。 完全な無重力に近い状態（以下微小重力状態という）を得る手段としては、宇 宙空間を利用するもの、飛行機等の弾道飛行によるもの、落下塔を用いるもの等 が現在知られている。特に落下型微小重力実験装置は、宇宙空間や弾道飛行によ るものと比較すると、気象等の外乱や運転テクニックによる影響が少なくより完 全な無重力状態が容易に達成でき、かつ同一実験を繰り返し容易行うことができ る特徴を有している。
【０００３】 図３は現在開発が進められている落下型微小重力実験装置の一例を示している 。この実験装置は、スラスタモジュール１、ペイロードモジュール２、及びバス モジュール３からなる落下装置を地下に設けられた垂直な竪穴内を落下させて、 カプセル内に微小重力状態を実現するようになっている。 上述した落下型微小重力実験装置により１０-3Ｇ（マイクロＧ）をペイロード モジュール内に実現することができる。
【０００４】
しかし上述した実験装置において、実験中の機器自体の振動により微小重力状 態が悪化することがわかった。例えば、飛行機による弾道飛行中に操縦者が咳を すると約１Ｇの乱れが生じるほどであり、上記装置で、スラスタモジュール、バ スモジュール内の機器の振動が内カプセルに伝達されるとマイクロＧの微小重力 環境が阻害されることがあった。従来の装置ではかかる振動を完全に遮断するこ とはできず、このため従来の装置ではマイクロＧを上回る１×１０-4Ｇ〜１×１ ０-5Ｇのより完全な無重力状態を実現することは不可能とされていた。
【０００５】 本考案はかかる従来の問題を解決するために創案されたものであり、実験装置 に伝達される振動を可能な限り減少させて、より完全な無重力状態に近ずけるこ とができる微小重力実験装置を提供することを目的とするものである。 更に本考案は、従来達成不可能とされていた微小重力レベルである１×１０-4 Ｇ〜１×１０-5Ｇのより完全な無重力状態を実現することができる微小重力実験 装置を提供することを目的とする。
【０００６】
本考案によれば、無重力に近い微小重力状態で実験するための実験装置におい て、密閉された内カプセルと、前記内カプセルを内部に格納し、内カプセルの周 囲空間を真空に保持する外カプセルと、前記内カプセルが外カプセル内を上下方 向に自由に移動できるように案内する複数の磁気軸受と、前記内カプセルが外カ プセル内の上下端にあるときに内カプセルを外カプセルの内方に移動させるよう に配置された複数の電磁石とを備えることを特徴とする微小重力実験装置が提供 される。
【０００７】 本考案の好ましい実施例によれば、前記複数の電磁石は、内カプセルの上下端 に設けられた内磁石と、外カプセルの内部の上下端に内磁石に対向して設けられ た外磁石とからなり、更に、内カプセルの重力値が一定になるように前記重力値 を検出して内磁石と外磁石の少なくとも一方の電流を制御する制御装置を備える 。
【０００８】 前記複数の磁気軸受は、外カプセルに設けられた複数の案内棒と、前記案内棒 の周囲に配置された案内磁石と、案内磁石に対向する位置に内カプセルに設けら れた支持磁石とからなるのが好ましい。また、前記内カプセルには実験に必要な 電源が備えられていることが好ましい。
【０００９】
上記本考案の構成によれば、実験装置を内部に格納する密閉された内カプセル は、真空中に保持されており、磁気軸受により上下方向に無接触で自由に移動で きるので、空気抵抗の影響を受けず、また、スラスタモジュール、バスモジュー ル内の機器の振動が外カプセルすなわちペイロードモジュール内の内カプセルに 伝達されない。従って、より完全に近い無重力状態を実現することができる。内 カプセルと外カプセルとの重力状態がわずかに相違し、内カプセルが外カプセル 内の上下端に移動する場合でも、電磁石により無接触で内方に戻されるので内カ プセルが直接外カプセルに接触することがなく、内カプセルへの振動の伝達がほ とんどない。
【００１０】 更に、複数の電磁石が、内カプセルの上下端に設けられた内磁石と、外カプセ ルの内部の上下端に内磁石に対向して設けられた外磁石とからなり、更に、内カ プセルの重力値が一定になるように前記重力値を検出して内磁石と外磁石の少な くとも一方の電流を制御する制御装置を備えれば、外カプセルが外乱を受けても 内カプセルを完全に近い無重力状態に維持することができる。また、前記内カプ セルに実験に必要な電源を備えれば、電源供給ラインを介しての振動の伝達をも 回避することができる。
【００１１】
以下、本考案の好ましい実施例を図面を参照して説明する。 図１は本考案による微小重力実験装置のペイロードモジュールを示す部分構成 図であり、図２は図１の横断面図である。図において、微小重力実験装置のペイ ロードモジュールは、実験装置を内部に格納する密閉された内カプセル１０と、 前記内カプセル１０を内部に格納し、内カプセル１０の周囲空間を真空に保持す る外カプセル２０と、前記内カプセル１０が外カプセル２０内を上下方向に自由 に移動できるように案内する複数の磁気軸受３０と、前記内カプセル１０が外カ プセル２０内の上下端にあるときに内カプセル１０を外カプセル２０の内方に移 動させるように配置された複数の電磁石４０とを備える。
【００１２】 内カプセル１０は、微小重力下で実験するための実験装置（図示せず）、実験 装置に必要な電源１２、及び計測機器（図示せず）を内蔵している。電源１２を 内蔵することにより電源供給ラインを介して振動が伝達されるのを回避すること ができる。外カプセル２０は、内部に内カプセル１０を内蔵した密閉容器であり 、内カプセル１０と外カプセル２０との間は真空に保持されている。
【００１３】 磁気軸受３０は、外カプセル２０内に軸線方向に固定された案内棒３２と、案 内棒３２の周囲に配置された案内磁石３４と、案内磁石３４に対向する位置に内 カプセル１０に設けられた支持磁石３６（図２）とからなる。案内棒３２は少な くとも２本以上、好ましくは図２のように４本設けるのが良い。案内棒３２の断 面は矩形であり、４面のうち３面には前記案内磁石３４が軸線方向に並置されて いる。この構成により内カプセル１０が横方向に移動するのを無接触で防止し、 かつ上下方向に自由に移動できるように案内することができる。
【００１４】 上下方向に設けられた電磁石４０は、内カプセルの上下端に設けられた内磁石 ４２と、外カプセル２０の内部の上下端に内磁石４２に対向して設けられた外磁 石４４とからなり、更に、内カプセル１０の重力値が一定になるように前記重力 値を検出して内磁石４２と外磁石４４の少なくとも一方の電流を制御する制御装 置４６を備える。これにより外カプセルが外乱を受けても内カプセルを完全に近 い無重力状態に維持することができる。
【００１５】 上述した本考案の構成によれば、実験装置を内部に格納する内カプセルは、真 空中に保持されており、磁気軸受により上下方向に無接触で自由に移動できるの で、空気抵抗の影響を受けず、また、スラスタモジュール、バスモジュール内の 機器の振動が外カプセルすなわちペイロードモジュール内の内カプセルに伝達さ れない。従って、より完全に近い無重力状態を実現することができる。内カプセ ルと外カプセルとの重力状態がわずかに相違し、内カプセルが外カプセル内の上 下端に移動する場合でも、電磁石により無接触で内方に戻されるので内カプセル が直接外カプセルに接触することがなく、内カプセルへの振動の伝達がほとんど ない。
【００１６】 本考案を特に落下型微小重力実験装置について説明したが、本考案はこれに限 られるものではなく、完全な無重力に近い状態を得る別の手段、例えば、宇宙空 間を利用するもの、飛行機等の弾道飛行によるもの、にも適用することができる ことはいうまでもない。
【００１７】
従って、本考案の構成によれば、実験装置に伝達される振動を可能な限り減少 し、より完全な無重力状態を実現することができ、従来達成不可能とされていた 微小重力レベルである１×１０-4Ｇ〜１×１０-5Ｇのより完全な無重力状態を実 現することができるという顕著な効果を有する。
【図１】本考案による微小重力実験装置を示す部分構成
図である。
図である。
【図２】図１の横断面図である。
【図３】微小重力実験装置の全体構成図である。
１ スラスタモジュール ２ ペイロードモジュール ３ バスモジュール １０ 内カプセル １２ 電源 ２０ 外カプセル ３０ 磁気軸受 ３２ 案内棒 ３４ 案内磁石 ３６ 支持磁石 ４０ 電磁石 ４２ 内磁石 ４４ 外磁石 ４６ 制御装置
Claims (4)
- 【請求項１】 無重力に近い微小重力状態で実験するた
めの実験装置において、 密閉された内カプセルと、 前記内カプセルを内部に格納し、内カプセルの周囲空間
を真空に保持する外カプセルと、 前記内カプセルが外カプセル内を上下方向に自由に移動
できるように案内する複数の磁気軸受と、 前記内カプセルが外カプセル内の上下端にあるときに内
カプセルを外カプセルの内方に移動させるように配置さ
れた複数の電磁石とを備えることを特徴とする微小重力
実験装置。 - 【請求項２】 前記複数の電磁石は、内カプセルの上下
端に設けられた内磁石と、外カプセルの内部の上下端に
内磁石に対向して設けられた外磁石とからなり、更に、
内カプセルの重力値が一定になるように前記重力値を検
出して内磁石と外磁石の少なくとも一方の電流を制御す
る制御装置を備える、ことを特徴とする請求項１に記載
の微小重力実験装置。 - 【請求項３】 前記複数の磁気軸受は、外カプセルに設
けられた複数の案内棒と、前記案内棒の周囲に配置され
た案内磁石と、案内磁石に対向する位置に内カプセルに
設けられた支持磁石とからなることを特徴とする請求項
１に記載の微小重力実験装置。 - 【請求項４】 前記内カプセルには実験に必要な電源が
備えられている、ことを特徴とする請求項１に記載の微
小重力実験装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3815292U JPH061200U (ja) | 1992-06-05 | 1992-06-05 | 微小重力実験装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3815292U JPH061200U (ja) | 1992-06-05 | 1992-06-05 | 微小重力実験装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH061200U true JPH061200U (ja) | 1994-01-11 |
Family
ID=12517444
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3815292U Pending JPH061200U (ja) | 1992-06-05 | 1992-06-05 | 微小重力実験装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH061200U (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118865786A (zh) * | 2024-07-15 | 2024-10-29 | 中国科学院力学研究所 | 一种用于短时微重力流体实验模型快速密封的锁紧装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6320297A (ja) * | 1986-07-14 | 1988-01-27 | 石川島播磨重工業株式会社 | 宇宙における装置の防振・支持機構 |
-
1992
- 1992-06-05 JP JP3815292U patent/JPH061200U/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6320297A (ja) * | 1986-07-14 | 1988-01-27 | 石川島播磨重工業株式会社 | 宇宙における装置の防振・支持機構 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118865786A (zh) * | 2024-07-15 | 2024-10-29 | 中国科学院力学研究所 | 一种用于短时微重力流体实验模型快速密封的锁紧装置 |
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