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接触式診断装置
プローブをプラズマに直接挿入し、主要パラメータを計測。
XHINS-LP ラングミュアプローブ
自動 I–V スキャンで主要パラメータ取得。単/双/三探針・エミッシブプローブ対応。
XHINS-FP ファラデープローブ
電流密度・総電流を測定し、羽流の均一性と発散角を評価。
XHINS-EBP E×B プローブ（ウィーンフィルタ）/イオン価数分析器
直交電磁場を利用して荷電質量比でイオンを選別、異なる価数イオンの占有率と速度分布を精密測定し、羽流組成診断に使用。
減速電位アナライザ（RPA / RFEA）
イオンエネルギー分布とイオンフラックスを測定し、プラズマプロセスを評価。
| プローブ種別 | 計測可能パラメータ | 典型的な応用シーン |
|---|---|---|
| ラングミュアプローブ | ||
| 単探針 | イオン密度 ()、電子密度 ()、電子温度 ()、プラズマ空間電位 ()、浮遊電位 ()、電子エネルギー分布関数 () | 最も広範 |
| 双探針 | 電子密度 ()、電子温度 () | 大気圧、高密度プラズマ |
| 三探針 | 電子密度 ()、電子温度 () | パルス/過渡放電、過渡パラメータ |
| エミッシブプローブ | 空間電位 () | 希薄プラズマ |
| その他のプラズマプローブ | ||
| 磁気プローブ | 磁場 () | 磁気閉じ込めプラズマまたは推進器磁場構成の最適化 |
| ファラデープローブ | イオンビーム電流密度 () | イオンビーム試験、羽流均一性評価 |
| 粒子収集およびエネルギー分析器 | ||
| E×B プローブ | イオン組成、速度分布 | 推進器羽流イオン組成、不純物モニタリング |
| 減速電位アナライザ (RPA / RFEA) | イオンエネルギー分布 () | 表面処理プロセス、推進器イオンエネルギースペクトル最適化 |
プローブバンドル
プラズマ羽流分析キット
価値：推進器状態と羽流特性を精度高く評価する入門セット。
用途：イオン/ホールスラスタの地上真空試験と羽流計測。
構成：ファラデープローブ + RPA 各1セット。
ポイント：ファラデーは電流、RPA はエネルギー。組み合わせで「方向と強度」を網羅。
- イオン電流密度の空間分布（ファラデー）：羽流角度、推力ベクトル、ビーム集束。
- イオンエネルギー/電荷エネルギー分布（RPA）：加速電圧の有効性、エネルギー利用率、低エネルギー尾部の識別。
総合プラズマ診断プラットフォーム
価値：生成・加速・環境相互作用まで深く解析し、機構研究や高度な性能評価に最適。
用途：新型電気推進のR&D、機体と羽流の相互作用、汚染評価。
構成：ラングミュア + ファラデー + RPA。
ポイント：背景プラズマと電位分布をラングミュアで補完し、充電/侵食リスクまで把握。
- プランAの全項目。
- 背景電子温度・密度（ラングミュア）：電気的中性度、表面電位推定。
- プラズマ電位分布（ラングミュア）：電場・加速・電子輸送の理解。
粒子エネルギー分析キット
価値：エネルギー軸に特化し、高エネルギー電子・イオンを精密診断。
用途：ホールスラスタの非理想効果、高エネルギー粒子研究、厳密な分布関数が必要なケース。
構成：RPA + EB プローブ。
ポイント：RPA がイオン能譜、EB が電子エネルギー分布を与え、輸送・損失機構を可視化。
- イオンエネルギー分布（RPA）。
- 電子エネルギー分布（EB）：電子温度の高精度化と高エネルギー群の識別。
光学診断
自発光や光・物質相互作用を用いた遠隔計測。高い選択性と時空間分解能。
発光分光（OES）
粒子種判定、密度測定、励起/電子温度の推定。
レーザー誘起蛍光（LIF）
可変レーザーで選択励起し、密度と速度を計測。
トムソン散乱
電子の弾性散乱スペクトルから温度と密度を取得。
レーザー吸収分光（LAS）
狭線幅レーザー掃引で吸収線を取得し、特定種の絶対密度をリアルタイム定量。
| 診断方法 | 計測可能パラメータ | 典型的な応用シーン |
|---|---|---|
| 分光およびレーザー診断 | ||
| 発光分光 (OES) | 粒子種別、励起/電子温度 | 放電均一性モニタリング、プロセス終点検出 |
| レーザー誘起蛍光 (LIF) | 粒子速度分布 () | 推進器羽流速度場、推進剤混合比研究 |
| トムソン散乱 (Thomson) | 電子温度 (), 電子密度 () | 実験室高精度プラズマ、磁気閉じ込め装置診断 |
| レーザー吸収分光 (LAS) | 特定粒子密度（絶対値） | 材料加工プロセスの反応ガス定量制御 |
プラズマ源
研究用・地上試験・エッチング/材料ライン向けに、ビーム調整・グリッド光学・中和器を含む安定なイオンビームを提供。
XHINS-KF カウフマンイオン源システム
多孔陽極付き電離室と中和器を備え、広いエネルギー可変で地上 EP システムやビーム研究に適合。
XHINS-HS ホールイオン源システム
E×B ドリフト放電でコンパクト、EP 寿命試験や試作研究に対応。
XHINS-CA カソードアークプラズマ源
陰極蒸発・電離で高電流金属イオンビームを出力し、材料実験や表面工学に適用。
XHINS-RF RF/ICP プラズマ源
RF 結合・電極レスでクリーン、低ダメージ。エッチング/洗浄ラインや研究向け。
| プラズマ源タイプ | 動作原理 | イオンエネルギー (eV) | 適用作動ガス | 中和器 | 主な応用 | 典型的な応用シーン |
|---|---|---|---|---|---|---|
| XHINS-KF系列Kaufmanプラズマ源システム | 熱陰極 / 直流放電 | 50 – 1500 (広範囲可変) | Ar, Xe, N₂ (不活性/反応性) | 必須（熱陰極） | イオンビームスパッタリング、材料改質 | 実験室基礎研究と電気推進地上システムのビーム調整、エッチング/スパッタリング工程ラインにも直接使用可能 |
| XHINS-HS系列ホールイオン源システム（Hall Source） | E×B 閉ループ放電 | 150 – 600 (中) | Xe, Kr, Ar | 必須（ホローカソード） | 宇宙推進、表面処理 | 電気推進地上寿命試験と実験室推進プロトタイプ研究 |
| XHINS-CA系列カソードアークプラズマ源システム | 真空アーク放電 | ~50 – 200 (多価イオン) | 金属 (Ti, C, Cu など) | 自己中和（プラズマ） | 硬質コーティング (TiN)、薄膜堆積 | 実験室薄膜材料研究およびエッチング/成膜生産ラインの高密着性コーティング製造 |
| XHINS-RF系列RFプラズマ源システム（RF/ICP） | 誘導結合放電 | 100未満 (低) | Ar, O₂, N₂, H₂ | オプション（グリッド引出し） | 半導体エッチング、洗浄、補助堆積 | ウェハエッチング/洗浄工程および低ダメージ材料実験プラットフォーム |
| XHINS-ECR系列ECRプラズマ源システム | 電子サイクロトロン共鳴 | 10 – 2000+ (広範囲) | Ar, O₂, N₂, 多価イオン | オプション（グリッド引出し） | 多価イオンプラズマ源、宇宙推進、注入 | 基礎研究装置の多価イオンビーム、推進/エッチング実験の特殊イオン励起 |
マイクロ推力計
小推力スラスタ・プラズマ源向け推力計。プラットフォーム、校正ツール、試験ソフトを含み真空・長時間試験に対応。
XHINS-TTS 捩れ振り子型推力計
高感度のねじれ構造で定常・緩やかな推力測定に適合。
XHINS-ETS 電磁バランス推力計
電磁/静電バランスで閉ループ制御と迅速校正に対応し、mN クラス長時間推力をカバー。
校正・減衰・補償・フィードバック/センシングモジュール
DAQ・処理ソフト・不確かさツールを備え、推力計納入を支援。
| 項目 | パラメータ | 典型的な応用シーン |
|---|---|---|
| 推力計プラットフォーム（Thrust Stand） | ||
| XHINS-TTS ねじれ振り子型推力計（Torsional Thrust Stand） | 測定範囲 1 μN – 100 mN、分解能 < 0.5 μN | ドラッグフリー推進器開発タスク向け、電気スプレーなど極低推力シーンに適用 |
| XHINS-ETS 電磁バランス推力計（Electromagnetic Thrust Stand） | 測定範囲 10 μN – 1 N、閉ループ負帰還制振 | ホール/イオン推進器長時間定常試験、パルス推力積分 |
| 配套ハードウェア・ソフトウェア | ||
| 変位/力読出しモジュール | レーザー干渉/グレーティング変位 + 低ノイズ計装アンプ | 高周波変位と正味推力波形を出力、後処理に便利 |
| 自動化操作ソフトウェア | フィルタリング、熱ドリフト補償、パルス積分、GUM 不確かさ | 研究レベルの推力曲線と性能指標レポートを生成 |
| 実験環境と適合性 | ||
| 真空と作動ガスサポート | 10^-4 Pa レベル真空系統、Xe/Ar/Kr 貯蔵供給モジュール | 推進器地上性能評価、プラズマ源応用実験 |
| 取付とフランジ適合 | カスタム治具、インターフェース変換、インターロック連動 | 既存真空チャンバーまたはプラズマ試験プラットフォームへの迅速展開 |