関根北斗 (Hokuto Sekine) - マイポータル

基本情報

所属: Princeton Plasma Physics Laboratory Visiting Resercher

連絡先: h.sekineal.t.u-tokyo.ac.jp
研究者番号: 80914077
ORCID iD: https://orcid.org/0000-0002-6140-4450
J-GLOBAL ID: 202101009683191206
researchmap会員ID: R000028142

研究分野

フロンティア（航空・船舶） / 航空宇宙工学 / プラズマ工学，プラズマ推進，ヘリコンプラズマ，小型衛星，イオンエンジン

経歴

2025年4月 - 現在

独立行政法人日本学術振興会, 海外特別研究員
2025年4月 - 現在

プリンストンプラズマ物理研究所, Visiting Research Physicist
2021年7月 - 2026年3月

東京大学, 大学院工学系研究科航空宇宙工学専攻, 助教
2021年4月 - 2021年6月

東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 特任助教
2019年4月 - 2021年3月

独立行政法人日本学術振興会, 特別研究員DC2
2018年4月 - 2019年3月

東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 特任研究員

学歴

2016年4月 - 2021年3月

東京大学大学院, 新領域創成科学研究科, 先端エネルギー工学専攻
2011年4月 - 2016年3月

早稲田大学, 先進理工学部, 物理学科

委員歴

2022年7月 - 現在

惑星探査ワークショップ委員
2022年 - 2023年

33rd International Symposium on Space Technology and Science, b)セッションプログラム委員副委員長

受賞

2025年4月

令和7年度科学技術分野の文部科学大臣表彰, 衛星搭載性向上と宇宙資源利用を可能とする水推進系の開発, 文部科学省

小泉宏之, 浅川純, 関根北斗, 安宅泰穂, 柿原浩太
2024年3月

宇宙工学部門一般表彰スペースフロンティア賞, 超小型探査機EQUULEUSの軌道操作技術実証および科学観測ミッション, 日本機械学会

EQUULEUSプロジェクトチーム
2024年2月

第6回宇宙開発利用大賞選考委員会特別賞, 超小型探査機による地球-月圏における軌道制御技術の実証, 内閣府

船瀬龍、川端洋輔、EQUULEUS開発・運用チーム
2023年6月

プラズマ応用科学会第21回論文賞, 板状誘電体を用いたジャイロトロン RF 出力強度分布の定量的測定

真鍋亜佑斗, 髙瀬芳貴, 森映樹, 小紫公也, 関根北斗, 辻政裕, 小田靖久
2021年3月

東京大学大学院新領域創成科学研究科研究科長賞, 東京大学
2017年10月

第61回宇宙科学技術連合講演会日本航空宇宙学会学生優秀賞, 日本航空宇宙学会

論文

Impact of reverse flow induced by a sawtooth anode on the performance of an argon Hall thruster

Dibyesh Satpathy, Kimiya Komurasaki, Jiwon Lee, Hokuto Sekine, Nadine Barth, Hiroyuki Koizumi

Journal of Applied Physics 2026年2月28日
Experimental study on performance improvement of a water-fueled miniature ion thruster by electrode voltage

Yasuho Ataka, Hiroyuki Koizumi, Ryo Minematsu, Hokuto Sekine, Kimiya Komurasaki

Acta Astronautica 2026年2月
Performance Investigation of a Water-vapor Hall Thruster Operating at 100–300 W-class Discharge Power

Kento SHIRASU, Koki IKEDA, Natsumi HIROTA, Hiroyuki KOIZUMI, Hokuto SEKINE, Kimiya KOMURASAKI

TRANSACTIONS OF THE JAPAN SOCIETY FOR AERONAUTICAL AND SPACE SCIENCES 2026年
Numerical analysis of rarefied gas flow dominated by wall reflection in a straight channel

Jiwon Lee, Dibyesh Satpathy, Rei Kawashima, Kimiya Komurasaki, Hokuto Sekine, Nadine Barth, Hiroyuki Koizumi

Vacuum 2026年1月
Performance evaluation of a fully wireless power and communication system for thrust stands in small propulsion systems

Ten Arai, Hayato Nakamura, Hokuto Sekine, Isamu Moriai, Hiroyuki Koizumi, Kimiya Komurasaki

Acta Astronautica 2026年1月
Performance characteristics of a LaB6 dry cathode coupled with a water-vapor Hall effect thruster

Daigo Takasaki, Aoma Fujimori, Hiroyuki Koizumi, Hokuto Sekine, Isami Dainichi, Kimiya Komurasaki

Acta Astronautica 2025年12月
Laser processing of lunar regolith simulants for beneficiation and metal extraction

Lucas-Brian Christen, Masataka Watanabe, Hiroto Yamakami, Hokuto Sekine, Kimiya Komurasaki, Ai Momozawa, Hiroyuki Koizumi

Vacuum 240 114417-114417 2025年10月査読有り
Experimental characterization of azimuthal and axial oscillations in a microwave discharge neutralizer

R. Minematsu, H. Koizumi, H. Sekine, K. Komurasaki

Journal of Applied Physics 138(5) 2025年8月5日査読有り
Quasi-One-Dimensional Thermodynamic Analysis of Radially Expanding Laser-Supported Detonations

Yuma Itakura, Kyohei Kato, Kimiya Komurasaki, Hokuto Sekine, Hiroyuki Koizumi

Aerospace 12(7) 584-584 2025年6月28日査読有り
Effect of the radial magnetic field strength on the argon plasma characteristics of an inductive radiofrequency plasma thruster with a time-varying magnetic field

S. Shimhanda, H. Sekine, H. Koizumi, K. Komurasaki

Journal of Electric Propulsion 4(1) 2025年4月1日査読有り
A water resistojet propulsion system on a 6U CubeSat EQUULEUS: Demonstration of reaction control in deep space

Isamu Moriai, Aoma Fujimori, Hokuto Sekine, Hiroyuki Koizumi, Mariko Akiyama, Shunichiro Nomura, Masaya Murohara, Masayuki Matsuura, Ten Arai, Naoto Aizawa …

Acta Astronautica 2025年2月査読有り
Hydrogen diffusion in liquid and boiling alumina by laser ablation towards a carbon-free aluminum production

Lucas-Brian Christen, Masataka Watanabe, Hiroto Yamakami, Hokuto Sekine, Kimiya Komurasaki, Hiroyuki Koizumi

Optics & Laser Technology 181 111935-111935 2025年2月査読有り
Experimental Investigation on Ionization Length Required for Efficient Operation of Argon Hall Thrusters

Dibyesh SATPATHY, Hokuto SEKINE, Nadine BARTH, Rei KAWASHIMA, Kimiya KOMURASAKI, Hiroyuki KOIZUMI

TRANSACTIONS OF THE JAPAN SOCIETY FOR AERONAUTICAL AND SPACE SCIENCES 68(1) 12-18 2025年査読有り
Influence of propellant injection directionality on the performance of an argon Hall thruster

Dibyesh Satpathy, Hokuto Sekine, Jiwon Lee, Kimiya Komurasaki, Rei Kawashima, Hiroyuki Koizumi

Journal of Applied Physics 136(23) 2024年12月16日査読有り
Experimental investigation of electron-impact reactions in the plasma discharge of a water-vapor Hall thruster

K. Shirasu, H. Koizumi, H. Sekine, K. Komurasaki

Journal of Applied Physics 136(20) 2024年11月22日査読有り
On-orbit Performance Evaluation of AQUARIUS: a Water Resistojet Propulsion System during Initial Flight Operation of a 6U CubeSat EQUULEUS

Hokuto SEKINE, Yasuho ATAKA, Isamu MORIAI, Aoma FUJIMORI, Mariko AKIYAMA, Masaya MUROHARA, Hiroyuki KOIZUMI, Kota KAKIHARA, Kento SHIRASU, Daigo TAKASAKI …

TRANSACTIONS OF THE JAPAN SOCIETY FOR AERONAUTICAL AND SPACE SCIENCES 67(5) 274-284 2024年9月査読有り筆頭著者責任著者
水素雰囲気中でのレーザーアルミナ還元による気孔形成とアルミ析出

渡邊真隆, Lucas-Brian CHRISTEN, 田中直輝, 小紫公也, 関根北斗, 小泉宏之

プラズマ応用科学 32(1) 29-34 2024年8月査読有り
多層断熱構造を有するLaB6熱電子カソードの熱性能

髙崎大吾, 藤森蒼天, 関根北斗, 小泉宏之, 渡邊裕樹, 中川悠一, 小紫公也

72(4) 149-153 2024年8月査読有り
Observation of strong in-plane perpendicular electric field in a radio frequency plasma with a time-varying magnetic nozzle

Hokuto Sekine, Hiroyuki Koizumi, Kimiya Komurasaki

Physics of Plasmas 31(7) 070703 2024年7月2日査読有り筆頭著者責任著者
Application of helium line intensity ratio spectroscopy to xenon plasma in E × B Penning discharge

Hokuto Sekine, Ahmed Diallo, Shota Abe, Yevgeny Raitses, Hiroyuki Koizumi

Plasma Sources Science and Technology 33(4) 045004-045004 2024年4月1日査読有り筆頭著者責任著者

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MISC

水を推進剤とする小型シリンドリカル型ホールスラスタの安定作動・性能向上に向けた実験的研究

安田, 海都, 池田, 紘輝, 白須, 健人, 廣田, 夏海, 小泉, 宏之, 関根, 北斗, 小紫, 公也

令和6年度宇宙輸送シンポジウム: 講演集録 2025年1月
小型水ホールスラスタの内部プラズマ状態が推進性能に与える影響—Effect of the discharge plasma states on the performance characteristics of a water-vapor Hall thruster

白須健人, 関根北斗, 小紫公也, 小泉宏之

年会講演会 = JSASS annual meeting 55 6p 2024年4月
水を推進剤とした小型シリンドリカル型ホールスラスタの性能評価

松浦将行, 白須健人, 小泉宏之, 関根北斗, 小紫公也

航空原動機・宇宙推進講演会講演論文集(CD-ROM) 63rd 2024年
小型水ホールスラスタの内部プラズマ状態が推進性能に与える影響

白須健人, 小泉宏之, 関根北斗, 小紫公也

日本航空宇宙学会年会講演会講演集(CD-ROM) 55th 2024年
キセノンおよび水蒸気プラズマ雰囲気におけるLaB₆熱電子カソードの作動特性

高崎大吾, 藤森蒼天, 大日勇海, 白須健人, 関根北斗, 小泉宏之, 小紫公也

宇宙科学技術連合講演会講演集(CD-ROM) 67th 2023年
放電チャネル形状最適化による小型ホールスラスタの効率向上

上瀧優希, 白須健人, 桑原宙暉, 藤森蒼天, 峯松涼, 松浦将行, 相澤脩登, 川嶋嶺, 関根北斗, 小泉宏之 …

航空原動機・宇宙推進講演会講演論文集(CD-ROM) 61st 2022年
イオンスラスタ・ホールスラスタの代替推進剤としての水の可能性

白須健人, 高崎大吾, 峯松涼, 上瀧優希, 小泉宏之, 中川悠一, 関根北斗, 小紫公也

宇宙科学技術連合講演会講演集(CD-ROM) 66th 2022年
ファラデープローブによる水ホールスラスタの性能推定とキセノン作動との比較—Performance estimation of a water Hall thruster by a Faraday probe and comparison with xenon

桑原, 宙暉, 白須, 健人, 川嶋, 嶺, 峯松, 涼, 上瀧, 優希, 藤森, 蒼天, 小泉, 宏之, 関根, 北斗, 中川, 悠一, 渡邊, 裕樹 …

令和3年度宇宙輸送シンポジウム: 講演集録 = Proceedings of Space Transportation Symposium FY2021 2022年1月
電子軌道計算及び引き出し電流値の計測によるLaB6熱電子カソードの性能評価

藤森, 蒼天, 高崎, 大吾, 白須, 健人, 関根, 北斗, 小泉, 宏之, 中川, 悠一, 渡邊, 裕樹, 小紫, 公也, TAKASAKI, Daigo, FUJIMORI, Aoma …

令和3年度宇宙輸送シンポジウム: 講演集録 = Proceedings of Space Transportation Symposium FY2021 2022年1月
3次元磁場測定を用いた誘導加速型無電極推進機におけるプラズマ加速機構に関する研究

関根北斗, 柳沼和也, 松隈俊大, 小泉宏之, 小紫公也

年会講演会講演集 48 6p 2017年4月13日

講演・口頭発表等

138

誘導型高周波プラズマスラスタにおける強い放射状磁場下でのイオンビーム検出

Senior Shimhanda, 関根北斗, 小泉宏之, 小紫公也

2025年度宇宙輸送シンポジウム 2026年1月22日
ホールスラスタの磁気流体力学的スケーリングにおけるホールパラメータの役割

Barth Nadine, 小紫公也, Satpathy Dibyesh, Lee Jiwon, 関根北斗, 小泉宏之

2025年度宇宙輸送シンポジウム 2026年1月22日
Plasma Diagnostics of Cylindrical Hall Thruster Using Water-Vapor Propellant

Koki Ikeda, Kento Shirasu, Hiroyuki Koizumi, Natsumi Hirota, Hokuto Sekine, Kimiya Komurasaki

39th International Electric Propulsion Conference 2025年9月14日
Laser-induced Fluorescence Diagnostics for Flow Characterization in Water-vapor Hall Thruster

Aoma Fujimori, Fabiano Perini, Stéphane Mazouffre, Koki Ikeda, Hiroyuki Koizumi, Hokuto Sekine, Kimiya Komurasaki

39th International Electric Propulsion Conference 2025年9月14日
Investigation of the Magnetic and Thermal Effects of Wireless System Implementation in Thrust Measurement for Micropropulsion Systems

Ten Arai, Isamu Moriai, Keisuke Yorita, Hokuto Sekine, Hiroyuki Koizumi, Kimiya Komurasaki

39th International Electric Propulsion Conference 2025年9月14日
Experimental Investigation of performance dependence on secondary electron emission in a miniature microwave discharge ion thruster operated with water

Taiki Achiha, Hiroyuki Koizumi, Ryo Minematsu, Ken Kasai, Hokuto Sekine, Kimiya Komurasaki

39th International Electric Propulsion Conference 2025年9月14日
Feasibility Evaluation of Orbit Transfer Using Water Ion Thrusters Based on Experimental Data and Orbit Optimization

Ken Kasai, Ryo Minematsu, Taiki Achiha, Hiroyuki Koizumi, Hokuto Sekine, Kimiya Komurasaki, Kohei Oue, Naoya Ozaki

39th International Electric Propulsion Conference 2025年9月14日
Magnetohydrodynamic Analysis of High-Density Plasma Hall Thruster Operation

Nadine Barth, Kimiya Komurasaki, Dibyesh Satpathy, Jiwon Lee, Hokuto Sekine, Hiroyuki Koizumi

39th International Electric Propulsion Conference 2025年9月14日
Difference in plasma potential profiles between xenon and argon propellants in RAIJIN-66

Dibyesh Satpathy, Hokuto Sekine, Jiwon Lee, Nadine Barth, Kimiya Komurasaki, Rei Kawashima, Hiroyuki Koizumi

39th International Electric Propulsion Conference 2025年9月14日
Enhancement of neutral particle density by propellant flow reversal through a sawtooth hollow anode

Dibyesh Satpathy, Hokuto Sekine, Jiwon Lee, Nadine Barth, Kimiya Komurasaki, Hiroyuki Koizumi

39th International Electric Propulsion Conference 2025年9月14日
Time-resolved dependence of ion energy distributions on static radial magnetic field in an RF plasma thruster modulated by a time-varying magnetic field

Senior Shimhanda, Hiroyuki Koizumi, Hokuto Sekine, Kimiya Komurasaki

39th International Electric Propulsion Conference 2025年9月14日
誘導型高周波プラズマスラスタにおける静磁場による垂直電場の増強

Senior Shimhanda, 関根北斗, 小泉宏之, 小紫公也

2025年1月24日
水を推進剤とする小型シリンドリカル型ホールスラスタの安定作動・性能向上に向けた実験的研究

池田紘輝, 白須健人, 安田海都, 廣田夏海, 小泉宏之, 関根北斗, 小紫公也

2024年度宇宙輸送シンポジウム 2025年1月24日
噴射方式に応じたアノードおよびチャネル内の中性粒子ながれの変化分析

Lee Jiwon, Satpathy Dibyesh, 川嶋嶺, 小紫公也, 関根北斗, Nadine Barth, 小泉宏之

2024年度宇宙輸送シンポジウム 2025年1月24日
水を推進剤としたマイクロ波放電式小型イオンスラスタのアンテナ材質の推進性能に対する影響の調査

阿知葉大樹, 小泉宏之, 峯松涼, 河西健, 関根北斗, 小紫公也

2024年度宇宙輸送シンポジウム 2025年1月23日
径方向磁場を有する無電極RFプラズマスラスタにおけるイオン／電子エネルギー分布関数計測

関根北斗, Senior Shimhanda, 小泉宏之, 小紫公也

2024年度宇宙輸送シンポジウム 2025年1月23日
壁面反射が支配的なチャンネル内の希薄気体流れ

LEE JIWON, Satpathy Dibyesh, 川嶋嶺, 小紫公也, 関根北斗, Barth Nadine, 小泉宏之

第38回数値流体力学シンポジウム 2024年12月11日
Plasma Dynamics in RF Plasma Sources with Time-Varying Magnetic Nozzles

Hokuto Sekine, Hiroyuki Koizumi, Masayuki Takahashi, Kimiya Komurasaki

8th Asia-Pacific Conference on Plasma Physics 2024年11月7日招待有り
水を推進剤としたマイクロ波放電式イオンスラスタのイオン引き出し性能向上に向けたアンテナ材質検討

阿知葉大樹, 河西健, 峯松涼, 小泉宏之, 関根北斗, 小紫公也

第68回宇宙科学技術連合講演会 2024年11月4日
水とマグネシウムワイヤを用いた小型衛星向けハイブリッド推進機の燃焼点制御に関する研究

藤井雅希, Han Minwoo, Jeong Sanguk, 小泉宏之, 関根北斗, 小紫公也

第68回宇宙科学技術連合講演会 2024年11月4日

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担当経験のある科目(授業)

2021年9月 - 現在

航空宇宙推進学実験

所属学協会

2024年11月 - 現在

AAPPS-DPP general member
2017年10月 - 現在

プラズマ核融合学会
2017年4月 - 現在

日本航空宇宙学会

共同研究・競争的資金等の研究課題

磁気ノズル内の回転不安定性が駆動するプラズマ輸送／離脱現象の解明と宇宙推進応用

日本学術振興会海外特別研究員 2025年4月 - 2027年3月
変動磁場を重畳した磁気ノズルでのプラズマ膨張・離脱現象の解明と推進機応用

日本学術振興会科学研究費助成事業若手研究 2024年4月 - 2026年3月

関根北斗
大規模宇宙輸送のための時間変動を付加した磁気ノズルプラズマ推進機の実証と性能評価

公益財団法人スズキ財団科学技術研究助成（若手） 2024年4月 - 2025年3月

関根北斗
次世代電気推進のためのガス種に依存しない先進的プラズマ発光分光法への挑戦

日本学術振興会科学研究費助成事業挑戦的研究(萌芽) 挑戦的研究(萌芽) 2022年6月 - 2024年3月

関根北斗
時間変動型磁気ノズルによる高速プラズマ流駆動と宇宙推進機応用

公益財団法人東電記念財団 2022年4月 - 2024年3月

関根北斗
無電極プラズマ源への変動磁場印加による断面内電場形成機構の解明

日本学術振興会科学研究費助成事業研究活動スタート支援研究活動スタート支援 2021年8月 - 2023年3月

関根北斗
先進的無電極プラズマ推進機の実現に向けた推力発生機構の解明と性能向上

日本学術振興会科学研究費助成事業特別研究員奨励費特別研究員奨励費 2019年4月 - 2021年3月

関根北斗
Thermodynamic understanding of expanding electron gas in magnetic nozzles with azimuthal instabilities

Princeton Plasma Physics Laboratory Princeton Collaborative Low Temperature Plasma Research Facility

その他

公益財団法人宇宙科学振興会国際学会出席旅費支援

2022年6月

関根北斗

基本情報

研究分野

経歴

学歴

委員歴

受賞

論文

MISC

講演・口頭発表等

担当経験のある科目(授業)

所属学協会

共同研究・競争的資金等の研究課題

その他

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