SCOPE ミッション観測機器概要 　基本的観測機器： DC磁場 プラズマ波動（DC電場を含む） 　　 プラズマ／粒子 　　　　　　　　　　　　　　　　　　について検討を開始.

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1 SCOPE ミッション観測機器概要 　基本的観測機器： DC磁場 プラズマ波動（DC電場を含む） 　　 プラズマ／粒子 　　　　　　　　　　　　　　　　　　について検討を開始

2 SCOPE 地球を取り巻く宇宙プラズマの構造と変動を編隊飛行で探る 渦構造 3000km ジェット生成領域 300km
親衛星＋子衛星４機の編隊 遠地点　２０万km　近地点　２万km 親子間距離１０km〜５０００km（可変） 渦構造 3000km ジェット生成領域 300km

3 Properties of the flux-gate magnetometer for SCOPE
DC 磁場 Properties of the flux-gate magnetometer for SCOPE Sensor Ring core geometry, 3-axes Dynamic Range 65536 / 4096 nT Quantitative steps 0.125 / nT (20 bit resolution) Sampling rates 64 or 128 Hz Weight for 1 set <100g (sensor) 250g (cable+connector) <200g (electronics, excluding PS and CPU) Power consumption ~1W

4 Magnetometer configuration for SCOPE
DC 磁場 Magnetometer configuration for SCOPE Main satellite Sub satellites 5m MAST 2m BOOM

5 DC磁場開発項目 温度特性がよくノイズレベルの低い新たなセンサーの開発（アモルファス合金など：国際的には実績あり、日本では現在検討・開発中）
放射線に強い多ビット A/Dの検討とアナログ回路部の改修（レンジ段数の削減による軽量・省電力化が図れる一方で、更なるノイズレベル低減の努力の必要あり） ２つのセンサーを使った人工ノイズ除去の手法の開発（Bepi-Colombo MMO で実践予定）

6 Plasma Wave Investigation System onboard SCOPE spacecraft(案)
プラズマ波動 Plasma Wave Investigation System onboard SCOPE spacecraft(案) 親機 観測器仕様-I センサー 電界: スピン面内 2軸 30m tip-to-tip スピン軸 1軸 15m tip-to-tip 磁界: ３軸サーチコイル 受信器コンポーネント 波形受信器（WFC*) ()内上限周波数は、Bow Shock mode WFC-LE: 0Hz～10Hz (100Hz): 　電界3軸 WFC-LH:　 < 20kHz(100kHz): 電界3軸 WFC-B: < 10kHz : 磁界3軸 *WFCはメモリ搭載のGEOTAILタイプ スペクトル受信器** AKR-Monitor***: 20kHz～1MHz: 電界1軸 Solar Activity-Monitor: 20kHz～10MHz: 電界1軸 **スペクトル受信器は、Programmable Down Converterを 使用したデジタル型(SS=520-2ロケット実験で実証済み) ***Thermal Noise Receiver mode あり

7 親機 観測器仕様-II 子機 観測器仕様 Wave-Particle-Correlator 自動アンテナインピーダンス測定システム
プラズマ波動 親機 観測器仕様-II Wave-Particle-Correlator 自動アンテナインピーダンス測定システム 重量: センサー 4kg, エレキ 4kg 消費電力: < 4W 子機 観測器仕様 センサー 電界: スピン面内 2軸 15m tip-to-tip 波形受信器（WFC*) ()内上限周波数は、Bow Shock mode WFC-LE: 0Hz～10Hz (100Hz): 　電界2軸 WFC-LH:　 < 20kHz(100kHz): 電界2軸 重量: センサー 2.4ｋg, エレキ 2kg 消費電力: < 2W

8 プラズマ波動開発項目 粒子センサーと高速シリアルバスで接続された、Wave-Particle- Correlatorの開発とFPGA化
小型・軽量電界アンテナの製作(スピン軸方向アンテナを含む) 出きる限りのHybrid IC化、ワンチップ化。 親衛星、子衛星間での観測データの時間精度の保証方法の確立 電界センサーの精確なキャリブレーション手法の確立(特に、インピーダンス、実効長) SCOPEでは、精確な3次元での電界測定を行うことがプラズマ波動グループの至上命題であるといえる。

9 SCOPE 衛星用 Plasma/Particle sensors
プラズマ／粒子 SCOPE 衛星用 Plasma/Particle sensors 親衛星 　FESA （高時間分解能電子センサー） ８台 　FISA （広ダイナミックレンジイオンセンサー） ４台　 　IMSA（イオン質量分析器） 1台 　MESA（中間エネルギー電子センサー） 1台 　MIMS（中間エネルギーイオン質量分析器） 1台 　HEP-ele（高エネルギー電子センサー） 1台 　HEP-ion（高エネルギーイオン質量分析センサー） 1台 子衛星 　EISA（電子・イオン同時計測型センサー） 1台

10 電子センサー エネルギーレンジ 10 102 103 104 105 106 107 FESA MEEA HEP-ele (eV)
イオンセンサー エネルギーレンジ FISA IMSA HEP-ion MEIM EISA プラズマ／粒子

11 時間分解能 親衛星 FESA （高時間分解能電子センサー） 8msec (coarse 2msec) 子衛星
プラズマ／粒子 時間分解能 親衛星 FESA （高時間分解能電子センサー） 8msec (coarse 2msec) 　FISA （広ダイナミックレンジイオンセンサー） 500msec　 　IMSA（イオン質量分析器） 1/2 spin 　MESA（中間エネルギー電子センサー） 1 spin 　MIMS（中間エネルギーイオン質量分析器） 1 spin 　HEP-ele（高エネルギー電子センサー） 1 spin 　HEP-ion（高エネルギーイオン質量分析センサー） 1 spin 子衛星 　EISA（電子・イオン同時計測型センサー） 1 spin

12 FESA (Fast Electron Spectrum Analyzer)
プラズマ／粒子 FESA (Fast Electron Spectrum Analyzer) 重量：4kg /センサー 消費電力：4W /センサー 時間分解能（8台搭載）：8msec(fine) 　　　　　　　　　　　 2msec(coarse) φ200 300 電子 衛星パネル 高圧電源 プリアンプ MCP or SSD

13 FISA (Fast Ion Spectrum Analyzer)
プラズマ／粒子 FISA (Fast Ion Spectrum Analyzer) 重量：２kg /センサー 消費電力：2.5W/センサー ダイナミックレンジ：108 （太陽風イオン、磁気圏イオンを１台で測定） 時間分解能（４台搭載）：1/8 spin 90

14 HEP-ion (High Energy Particle-ion)
プラズマ／粒子 HEP-ion (High Energy Particle-ion) 重量：1.3kg /センサー 消費電力：1.2W /センサー

15 HEP-ele (High Energy Particle-electron)
プラズマ／粒子 HEP-ele (High Energy Particle-electron) 重量：0.7kg /センサー 消費電力：0.6W /センサー

16 EISA (Electron and Ion Spectrum Analyzer)
プラズマ／粒子 EISA (Electron and Ion Spectrum Analyzer) 重量：1.3kg /センサー 消費電力：2.5W/センサー 時間分解能：1/2 spin

17 Plasma/Particle sensors 開発・検討状況
プラズマ／粒子 Plasma/Particle sensors 開発・検討状況 親衛星 　FESA （高時間分解能電子センサー） 開発中 　FISA （広ダイナミックレンジイオンセンサー） 検討中　 　IMSA（イオン質量分析器） 検討中 　MESA（中間エネルギー電子センサー） 基礎実験実施中 　MIMS（中間エネルギーイオン質量分析器） 検討中 　HEP-ele（高エネルギー電子センサー） 検討中 　HEP-ion（高エネルギーイオン質量分析センサー） 開発中 子衛星 　EISA（電子・イオン同時計測型センサー） 検討中

18 Plasma/Particle sensors 開発項目
プラズマ／粒子 Plasma/Particle sensors 開発項目 親衛星 FESA （高時間分解能電子センサー） 検出器、高圧電源、センサー構造 　FISA （広ダイナミックレンジイオンセンサー） センサー構造　 　IMSA（イオン質量分析器） 高H＋フラックス下での質量分析 　MESA（中間エネルギー電子センサー） 中間エネルギーで高感度の検出器 　MIMS（中間エネルギーイオン質量分析器） 高感度で時間分解を上げる構造 　HEP-ele（高エネルギー電子センサー） センサー構造 　HEP-ion（高エネルギーイオン質量分析センサー） センサー構造、信号処理回路 子衛星 　EISA（電子・イオン同時計測型センサー） ２次電子放出板、センサー構造