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CMB偏光Eモードの再訪で迫るニュートリノ質量和

Publicly Offered Research

Project AreaUnification and Development of the Neutrino Science Frontier
Project/Area Number 16H00874
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

田島 治  京都大学, 理学研究科, 准教授 (80391704)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Keywordsニュートリノ / 宇宙背景放射 / 超伝導検出器 / 素粒子実験 / 宇宙物理
Outline of Annual Research Achievements

CMB(宇宙マイクロ波背景放射)の偏光観測は、宇宙論のみならず、素粒子のひとつニュートリノの質量和についても知見を与える。そのプローブとなる重力レンズBモードが、近年ようやく測定可能となり、ニュートリノ質量和の測定もいよいよ現実味をおびてきた。しかしながら、ニュートリノ質量和(Σmν)の測定と宇宙の再電離度(τ)には強い相関があることが指摘されている。つまり、Σmνの測定精度がτの測定精度で頭打ちしてしまうのである。この困難の解決策が大角度スケールのEモード観測であり、その観測からτの測定精度が向上する。
τの測定を行うためには、前景放射とよばれる銀河放射の影響を理解するための多帯域観測、広い視野を観測するための高速変調にマッチした測定系の構築、そしてこれらに関連した系統誤差のコントロールが重要となる。特に、時間応答性にすぐれた次世代超伝導検出器MKIDとその多重読み出し手法の開発が重要であり、本課題では多重読み出し手法の開発に注力する。
前年度に開発した読み出し系を実際の観測に実践投入するために、測定系の自動化や検出器評価を行うソフトウェアの開発を行った。さらにそれらの開発成果を実際に用いて、超伝導検出器のノイズ評価、応答速度の測定、残留磁場の影響の測定などを実際に行なった。自動化機能により、効率的に短時間で評価実験を行うことができるようになった。さらに、信号入力に対するトリガー機能の実装により、検出器の信号応答速度を効率的に測定できる環境を実現した。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2018 2017 2016 Other

All Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 5 results) Remarks (1 results)

  • [Presentation] CMB Polarization at Canary Islands - QUIJOTE and GroundBIRD2018

    • Author(s)
      O. Tajima and R. .G. Santos
    • Organizer
      Large Infrastructures for Astrophysics Synergies and Cooperation between Spain and Japan
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] GroundBIRD - KIDs meet the cosmic inflation2017

    • Author(s)
      O. Tajima
    • Organizer
      Exploring the Energetic Universe, the inaugural international conference of the Energetic Cosmos Laboratory (ECL)
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Development of a data acquisition system for kinetic inductance detectors: wide dynamic range and high sampling rate for astronomical observation2017

    • Author(s)
      J. Suzuki
    • Organizer
      LTD17
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Quest for the origin of the Big Bang Universe by using cutting-edge superconducting detectors, KIDs2016

    • Author(s)
      O. Tajima
    • Organizer
      International Workshop on Superconductivity and Related Functional Materials 2016 (IWSRFM2016)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] GroundBIRD quest for the begin of the Universe by using cutting-edge superconducting detectors, KIDs2016

    • Author(s)
      J. Suzuki and O. Tajima
    • Organizer
      29th International Symposium on Superconductivity (ISS2016)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] GroundBIRD - KIDs meet the cosmic inflation2016

    • Author(s)
      O. Tajima
    • Organizer
      5th Workshop on the Physics and Applications of Superconducting Microresonators
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Remarks] Kyoto CMB Groupホームページ

    • URL

      https://www-he.scphys.kyoto-u.ac.jp/research/CMB/index.html

    • Related Report
      2017 Annual Research Report 2016 Annual Research Report

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Published: 2016-04-26   Modified: 2018-12-17  

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