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  1. 小山高専で加速器研究者の指導のもとで加速器制作活動を実施しました/

沖縄高専で加速器研究者の指導のもとでレールガン開発活動を実施しました

·844 文字·2 分

 今回の活動では、大阪大学の岩下先生に沖縄高専へお越しいただき、3日間にわたってレールガンの開発に取り組みました。  1日目(10月9日)は、まず3日間で実施する作業内容を確認し、コンデンサバンクの増設、飛翔体の改良、スイッチの改良についてメンバー間で役割分担を行い、それぞれ作業に取り組みました。前回の実験結果から、飛翔体には重量のある真鍮製のものよりも、極薄のアルミ板を使用した方が飛距離が伸びることが分かりました。しかし、発射時に接触面が焦げてしまい、使用回数が限られるという課題がありました。そこで、この課題を改善するため、長さ5cmの極薄のアルミ板を用いたU字型アーマチャーを合計5個作成しました。  2日目(10月10日)は、コンデンサのはんだ付け作業を進め、約200mFのコンデンサバンクに、さらに200mF分のコンデンサを追加しました。また、従来のスイッチは、感電を防ぐために絶縁体を使用して直接押す方式でしたが、安全性を向上させるため、ばね式のネズミ捕りを改良したスイッチを新たに製作しました。その結果、安全に放電できる仕組みを備えたスイッチを完成させることができました。  3日目(10月11日)は、作成した各部品を接続し、電流波形の測定を目指して実験を行いました。しかし、飛翔体を発射することができず、目標としていた測定には至りませんでした。発射できなかった原因として、飛翔体を加速させる際に使用するカーボンの抵抗が大きく、十分な電流が流れなかった可能性が考えられます。ただし、原因は特定できていないため、今後は実験時の状況を振り返り、電流の流れや各部品の接続状態などを確認する必要があります。今回の実験では、装置を実際に動作させるうえでの課題が明らかになりました。  今後は、原因の調査と装置の改善を進め、飛翔体の発射と電流波形の測定につなげていきます。

3日間の作業内容
コンデンサバンクを固定する用の銅板穴あけ
3Dプリンタにて固定用土台を印刷
各自作業を進める風景
コンデンサバンクのはんだ付け
条件を変えた飛翔体
速度測定回路のはんだ付け
接触面の熱に耐えられない飛翔体
完成したコンデンサバンク
完成した装置
レールガンの発射準備
実験風景

 Author
著者
沖縄高専
沖縄工業高等専門学校(沖縄県)
 Author
著者
Masashi Otani
Muon Accelerator Expert

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·1034 文字·3 分
今回の活動には、大阪大学の岩下先生にお越しいただきました。 1日目(7月30日)は、まず、3日間で行う作業内容を整理するとともに、必要な物品・工具の確認を行いました。その後、速度測定回路を固定するための治具を3Dプリンタで製作するとともに、送信部となるレーザーのはんだ付けを行いました。ユニバーサル基板を使用したため、配線が難航しましたが、無事に回路を作成することができました。あわせて、コンデンサバンクのはんだ付けにも着手しました。 2日目(7月31日)は、コンデンサとバスバーのはんだ付けを進め、最終的に約200mFのコンデンサバンクを完成させました。また、速度測定回路の受信部となるフォトセンサーのはんだ付けも行いました。 3日目(8月1日)は、オシロスコープによって電圧、電流波形の観測動作確認を行った後、発射実験を実施し、放電時の波形を測定しました。発射は安定して成功しました。安定した発射を実現する鍵となったのは、むやみに電圧を上げることではなく、発射部の手前でアーマチャ(飛翔体)をレールに緩く接触させることでした。岩下先生からは、極薄のアルミ板や真鍮板を均等にU字に曲げた後、U字の角度を変化させて接触状態を微調整し、テスターにより、導通を確認するという方法についてご助言をいただきました。そこで、直流安定化電源の電圧値表示を確認しながら、コンデンサに充電された微電圧が放電されるかどうかを確かめ、ぎりぎり導通しつつも接触圧(摩擦力)が過大にならず、アーマチャが滑らかに前進できる状態へと調整を行いました。また、接点の摩擦を抑えるため、アーマチャと銅バスバー製スイッチの接触部分に黒鉛を塗布し、銅バスバー製スイッチの接点部分には接点溶着を防ぐため、マンガン電池から取り出した炭素棒も試用しました。軽量なアルミ製アーマチャについては、炭素棒をスイッチにかみ合わせた状態でも発射することができました。一方、重量のある真鍮製のU字アーマチャについては、炭素棒接点を使用しない方が飛距離の伸びが良いという結果が得られました。これは、炭素棒によって接触抵抗が増加した可能性が考えられます。

全国高専加速器交流会をリモート開催しました

2026年6月25日、授業終了後の16:30頃から、Zoomを用いて「全国高専加速器交流会」を開催しました。小山高専、長野高専、豊田高専、群馬高専、沖縄高専から、AxeLatoonで加速器製作活動に取り組む高専生が集まりました。今回は、新入生を含む初回の顔合わせとして、まずは他高専の仲間を知り、気軽に加速器の話をしてみることを目的に実施しました。