| Project/Area Number |
23K22527
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| Project/Area Number (Other) |
22H01256 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 15020:Experimental studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
Umemori Kensei 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 教授 (60353364)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
菊池 章弘 国立研究開発法人物質・材料研究機構, エネルギー・環境材料研究センター, グループリーダー (50343877)
長谷川 雅也 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 准教授 (60435617)
道前 武 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 准教授 (70740471)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,810,000 (Direct Cost: ¥13,700,000、Indirect Cost: ¥4,110,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2022: ¥10,270,000 (Direct Cost: ¥7,900,000、Indirect Cost: ¥2,370,000)
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| Keywords | 超伝導 / 宇宙マイクロ波背景放射 / 超伝導ミラー / ニオブスズ / ニオブ / 宇宙背景放射 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、これまで超伝導空洞や超伝導電磁石などのために開発が進められてきた超伝導技術を、宇宙マイクロ波放射(CMB)観測における集光ミラーに適用することにより、宇宙空間からの電磁波の偏光分布測定における測定精度の向上を実証しようとするものである。
CMB観測においては精度の高い偏光分布の測定が要求されるが、集光ミラー表面の抵抗成分が生み出す偽偏光シグナルが測定精度を制限する要因となっている。
超伝導ミラーを採用することで、通常のアルミミラーに対して、偽偏光シグナルが劇的に削減されることを実証する。
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| Outline of Final Research Achievements |
We have worked on the development of superconducting focusing mirrors, which are a limiting factor in precise measurements of cosmic microwave background (CMB) radiation. The development of a polarized measurement system and a superconducting mirror made of Nb3Sn were carried out in parallel. The polarization measurement system measured the polarization strength for aluminum, iron, and stainless steel mirrors, and conducted a cooling test using a Nb plate below the superconducting transition temperature. For the development of the Nb3Sn superconducting mirror, we optimized the formation of the Nb3Sn plate by the bronze method using a niobium/bronze cladding material. Finally, we developed the basic technology for producing NB3Sn plates with a three-layer structure of Nb/bronze/oxygen-free copper in anticipation of actual production.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
昨今の量子技術など、様々な技術を支えるのが超伝導技術である。その中でも高温超電導体を含んだ薄膜超伝導体の技術はますます重要度が増している。今回の研究では、超伝導加速空洞や超伝導電磁石用に開発されて来た超伝導技術の応用開発を行った。直接的な学術的意義はCMB偏光測定の精度向上に繋がる。より広い社会的意義としては、量子コンピューターや量子デバイスなどへの応用展開が期待できる。
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