Development of cryogenically cooled broadband polarization modualtor to probe the inflationary universe
Project/Area Number |
15H05441
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Research Category |
Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
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Allocation Type | Single-year Grants |
Research Field |
Astronomy
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Research Institution | The University of Tokyo (2016-2017) Japan Aerospace EXploration Agency (2015) |
Principal Investigator |
Matsumura Tomotake 東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 特任准教授 (70625003)
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Research Collaborator |
KATAYAMA Nobuhiko 東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 教授 (50290854)
SAKURAI Yuki 東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 特任研究員 (50780847)
OHSAKI Hiroyuki 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (10203754)
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Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2017)
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Budget Amount *help |
¥23,790,000 (Direct Cost: ¥18,300,000、Indirect Cost: ¥5,490,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2016: ¥16,380,000 (Direct Cost: ¥12,600,000、Indirect Cost: ¥3,780,000)
Fiscal Year 2015: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
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Keywords | インフレーション / 宇宙マイクロ波背景放射 / 偏光観測 / 応用超電導 / 超電導磁気軸受 / レーザー加工 / インフレーション仮説の検証 / 宇宙マイクロ波背景放射偏光観測 / 偏光変調器 / 広帯域反射防止機構 / 低温駆動機構 / 超電導軸受 / 半波長板 / 電波天文学 / 宇宙物理 / 偏光変調機 / 超伝導軸受け |
Outline of Final Research Achievements |
The theory of inflation is testable by using the measurement of the cosmic microwave background (CMB) polarization. The expected sensitivity for a next-generation CMB polarization experiment is to probe the nano-Kelvin fluctuation. The experimental challenge comes when one has to make a distinction between the signal and the instrumentally induced fluctuation. In order to overcome this challenge, we develop a polarization modulator using a cryogenically cooled continuously rotating broadband half-wave plate. We achieve a broadband anti-reflection by a moth-eye structure and also we build a rotational mechanism using a superconducting magnetic bearing. We characterize its thermal, optical, and kinematic performances experimentally, and demonstrate the applicability of such this system for a next-generation CMB polarization experiment.
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Report
(4 results)
Research Products
(58 results)
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[Journal Article] LiteBIRD: Mission Overview and Focal Plane Layout2016
Author(s)
T. Matsumura , Y. Akiba, K. Arnold, J. Borrill, R. Chendra, Y. Chinone, A. Cukierman, T. de Haan, M. Dobbs, A. Dominjon, T. Elleflot, J. Errard, T. Fujino, H. Fuke, N. Goeckner-wald, N. Halverson, P. Harvey, M. Hasegawa, et al.
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Journal Title
Journal of Low Temperature Physics
Volume: 185
Issue: 3-4
Pages: 1-8
DOI
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Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] インフレーション仮説の検証を目的としたLiteBIRDの偏光変調器の開発概要2017
Author(s)
松村知岳, 桜井雄基, 片山伸彦, 菅井肇, 飯田輝人, 大崎博之, 寺尾悠, 下村俊貴, 小林洋平, 今田大皓, 山本亮, 宇都宮真, 片坐宏一, 羽澄昌史, 石野宏和, 小松国幹, 中村正吾, 高久諒太, 金井啓晃, 他 LiteBIRD Phase-A1 team
Organizer
日本物理学会
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[Presentation] LiteBIRDで使用する光学部材の陽子線による影響(5)2017
Author(s)
片岡雄一郎, 小松国幹, 石野宏和, 樹林敦子, 魚住聖, 山田要介, 喜田洋介, 秀平直人, 松村知岳, 片山伸彦, 羽澄昌史, 南雄人, 中村正吾, 山下徹, 藤野琢郎, 金井啓晃, 鈴木有春, Ben Westbrook, Oliver Jeong, Ian Shirley, Johannes Hubmayr, 他LiteBIRDPhase-A1 team
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[Presentation] Thermal characteristics of a 400mm diameter levitating rotor in a superconducting magnetic bearing operating below at 10K for a CMB polarization experiment2017
Author(s)
Y. Sakurai, T. Matsumura, T. Iida, H. Kanai, N. Katayama, H. Imada, H. Ohsaki, Y. Terao, T. Shimomura, H. Sugai, H. Kataza, R. Yamamoto, S. Utsunomiya
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13th European Conference of Applied Superconductivity
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[Presentation] Development of the broadband anti-reflection coating on sapphire using a sub-wavelength structure for a CMB polarization experiment2017
Author(s)
T. Matsumura, S. Hanany, H. Imada, H. Ishino, N. Katayama, Y. Kobayashi, K. Komatsu, K. Konishi, M. Kuwata-Gonokami, S. Nakamura, H. Sakurai, Y. Sakurai, R. Takaku , S. Utsunomiya, Q. Wen, K. Young, J. Yumoto
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29th IEEE International Symposium on Space Terahertz Technology (ISSTT2018)
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[Presentation] LiteBIRDで使用する光学部材の陽子線による影響(6)2017
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片岡雄一郎, 小松国幹, 石野宏和, 樹林敦子, 魚住聖, 喜田洋介, 秀平直人, 松村知岳, 片山伸彦, 桜井雄基, 羽澄昌史
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[Presentation] 宇宙マイクロ波背景放射Bモード偏光観測衛星LiteBIRDの偏光変調器の開発概要2017
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片山伸彦, 松村知岳, 桜井雄基, 菅井肇, 飯田輝人, 大崎博之, 寺尾悠, 下村俊貴, 今田大皓, 山本亮, 宇都宮真, 片坐宏一, 羽澄昌史, 石野宏和, 小松国幹, 中村正吾, 高久諒太, 金井啓晃, 他, LiteBIRD phase A1チーム
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[Presentation] LiteBIRDで使用する光学部材の陽子線による影響(3)2016
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小松国幹, 石野宏和, 樹林敦子, 魚住聖, 山田要介, 喜田洋介, 舟木巧, 秀平直人, 松村知岳, 羽澄昌史, 片山伸彦, 服部香里, 唐津謙一, 中村正吾, 入江郁也, 藤野琢郎, 山下徹, 堀泰斗, 鈴木有春, Ben Westbrook, Oliver Jeong, Ian Shirley, Johannes Hubmayr, 他 LiteBIRDワーキンググループ
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[Presentation] LiteBIRDで使用する光学部材の陽子線による影響(4)2016
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小松国幹, 石野宏和, 樹林敦子, 魚住聖, 山田要介, 喜田洋介, 舟木巧, 秀平直人, 松村知岳, 片山伸彦, 服部香里, 羽澄昌史, 南雄人, 唐津謙一, 中村正吾, 入江郁也, 藤野琢郎, 山下徹, 金井啓晃, 堀泰斗, 鈴木有春, Ben Westbrook, Oliver Jeong, Ian Shirley, Johannes Hubmayr, 他LiteBIRDワーキンググループ
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[Presentation] 宇宙マイクロ波背景放射偏光観測衛星LiteBIRDに向けた半波長板偏光変調器開発2015
Author(s)
松村知岳, 石野宏和, 宇都宮真, 片山伸彦, 片坐宏一, 菅井肇, 関本裕太郎, 永田竜, 羽澄昌史, 舟木巧, 山本亮
Organizer
日本物理学会
Place of Presentation
大阪市立大学
Year and Date
2015-09-25
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