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納入事例:はやぶさ2のガス検出

JAXA はやぶさ2プロジェクト参画実績

はやぶさ2 カプセルガス分析装置・制御プログラム構築

宇宙から帰還した極微量サンプルを解析する国家プロジェクトを、抜群の制御技術でサポート。
LabVIEWならではの超高速開発により、通常2年を要する高度なシステムをわずか6カ月で完遂しました。

概要

はやぶさ2が地球に持ち帰ったカプセル内のガスを検知・分析するためのプログラム、および装置一式の制御システムを構築しました。

◆開発期間の劇的な短縮(1/4への圧縮)
一般的な開発環境(C、VB、Python、Javaなど)を駆使した場合、スクラッチでの構築には通常2年程度かかると見込まれる難易度の高い制御ですが、LabVIEW(ラボビュー)のグラフィカル開発環境と弊社のノウハウを最大限活かすことで、わずか6カ月という圧倒的な短納期を実現しました。

このシステムにおける主な制御対象は、多岐にわたる高精度計測ハードウェア、および各種マスフローコントローラーや温度調節器です。

開発プロジェクトの技術要件と成果

開発期間 6ヶ月(従来手法の約1/4に短縮)
使用技術 LabVIEW開発システムによるRS232C、GPIB、RS485、LANを使った制御、制御レシピによる自動化、遠隔制御
最大の課題 極微量ガスのリアルタイム検知と長期安定計測の両立
成果 米国化学会誌(Anal. Chem.等)掲載、装置の自動化成功

エンジニアの技術解説:なぜLabVIEWだったのか?

「一般的な計測ソフトでは、複数のセンサから来る非同期の信号をマイクロ秒単位で同期させる処理に限界がありました。当社ではLabVIEWによるハードウェアレベルでのリアルタイム処理を構築。これにより、従来は2年かかっていた開発サイクルを6ヶ月まで短縮することに成功しました。」

はやぶさ2

【技術実績】世界最高感度の安定同位体分析を実現

本装置を用いた極微量二酸化炭素の安定同位体比測定技術は、その卓越した精度と感度が国際的に認められ、米国化学会の最高峰の学術雑誌『Analytical Chemistry』に掲載されました。

掲載論文:
"Subnanomolar Sensitive Stable Isotopic Determination in CO2 by Tunable Infrared Laser Absorption Spectroscopy"
Anal. Chem. 2022, 94, 17, 6446?6450
(弊社エンジニア 坂入・内田が共同著者として参画)

0.3 nmolという極微量サンプルから、ノイズを極限まで抑えて高精度なデータを導き出す高度な制御アルゴリズムをLabVIEW(ラボビュー)で実装し、宇宙科学の最前線を支えています。

規模・開発期間

プロジェクト規模(制御対象一覧)

多種多様なメーカーの測定機器や駆動ステージを一つのLabVIEWシステムに統合し、完全自動集中制御を行っています。

  • マスフローコントローラの制御
  • 電磁バルブの制御
  • 3Dステージの制御
  • 圧力計の制御
  • ガス分析計の制御
  • 温度調節器の制御
  • 遠隔制御

開発期間

6カ月

「予算申請から実験開始まで時間がない」「次のカンファレンスまでにシステムを完成させたい」といった、アカデミック分野特有のタイトなスケジュール要求に対しても、LabVIEWによる高速プロトタイピングでお応えします。

高度な実験装置・計測制御の自動化システム開発のご相談

ご相談・お見積もりは無料です。JAXAプロジェクトや大学・公的研究所での難度の高い実験系構築・自動制御システム化から、仕様書のないイメージ段階からの共同開発まで、共同著者でもある現役のエンジニアが直接お話を伺います。

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