Development of Highly Sensitive Radio Receiver for THz Astronomy
| Project/Area Number |
19H00702
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Medium-sized Section 16:Astronomy and related fields
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| Research Institution | Kwansei Gakuin University |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
酒井 剛 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (20469604)
中井 直正 関西学院大学, 理学部, 教授 (80192665)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥44,720,000 (Direct Cost: ¥34,400,000、Indirect Cost: ¥10,320,000)
Fiscal Year 2022: ¥8,190,000 (Direct Cost: ¥6,300,000、Indirect Cost: ¥1,890,000)
Fiscal Year 2021: ¥8,970,000 (Direct Cost: ¥6,900,000、Indirect Cost: ¥2,070,000)
Fiscal Year 2020: ¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000)
Fiscal Year 2019: ¥8,710,000 (Direct Cost: ¥6,700,000、Indirect Cost: ¥2,010,000)
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| Keywords | 電波天文学 / 電波天文 / SIS素子 / ヘテロダイン受信機 / 電波望遠鏡受信機 |
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| Outline of Research at the Start |
テラヘルツ帯（1～3 THz）は電波天文学の最後の観測空白域である。星間物質の冷却過程で重要な電離炭素原子や電離窒素原子の輝線等、天文学上重要な帯域である。観測を妨げていたのは、観測サイトの問題であるTHz帯の大気での吸収が強いことと、高感度受信機が無いという技術的な要因である。本研究では、電波分光観測検出素子（SIS）に、新たな材料を用いて、これまで不可能と思われてきた1 THzを超えて2.4 THzまで動作可能なSIS素子の製作及び、そのSIS素子を搭載した、地上で唯一THz帯の観測可能な南極内陸部での運用を想定した、高感度ヘテロダイン却受信機を開発する。
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| Outline of Final Research Achievements |
We succeeded in manufacturing Nb3Ge layer on Si substrate as a new device as a mixer for heterodyne detection in THz astronomy. However we need further improvement as a highly sensitive device. We developed a 4K class cry receiver that works only power consumption of 1.8 kW. Antarctic plateau is only site on earth for THz astronomy. Our plan of operations of 30cm telescope in new Dome Fuji Station is approved as a research project of National Institute of Polar Research, that open a way to operate our developed THz receiver in antarctica.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
テラヘルツ帯は、電波天文学の最後の観測空白域である。星間物質の冷却過程で重要な電離炭素原子CIIの輝線（1.9THz）や電離窒素原子NIIの輝線（1.46 THz）等、他の周波数領域では観測できない輝線があり天文学上重要な帯域である。長年観測を妨げていたのは、テラヘルツ帯の電波は大気での吸収が強いという観測サイトの問題、及びテラヘルツ帯では高感度受信機がないという技術的な要因である。本研究は、THz帯の受信機の高感度化に有用な、Nb3Geの薄膜生成技術の進展、南極大陸内陸部の地上で唯一の観測サイトである、南極新ドームふじ基地での天文台開設の目処がたった点に意義がある。
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Report
(6 results)
Research Products
(26 results)
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[Presentation] Antarctic 30-cm Submm Telescope Project2022
Author(s)
Nario Kuno, Shunkue Honda, Takuya Hashimoto, Futa Takiguchi, Miwa Aoki, Taichi Kayano, Masaki Iwata, Hiro Saito, Masumichi Seta, Naomasa Nakai, Kazuo Sorai, Dragan Salak, Chuya Handa, Makoto Nagai, Hiroshi Matsuo, Tomofumi Umemoto, Takahumi Kojima, Daisuke Iono, Yoshinori Uzawa
Organizer
RIKEN-NICT-East Asia Receiver Joint Workshop 2022
Related Report
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Author(s)
Nario Kuno, Masumichi Seta, Kazuo Sorai, Naomasa Nakai, Makoto Nagai, Shunsuke Honda, Hiroshi Matsuo, Tomofumi Umemoto, Dragan Salak, Takuya Hashimoto
Organizer
2022 URSI-Japan Radio Science Meeting
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