Development of the cryogenic optical camera using the SOI technique and the cryogenic optical system
Publicly Offered Research
| Project Area | Interdisciplinary research on quantum imaging opened with 3D semiconductor detector |
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| Project/Area Number |
16H00950
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
石野 宏和 岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (90323782)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2017)
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| Budget Amount *help |
¥14,430,000 (Direct Cost: ¥11,100,000、Indirect Cost: ¥3,330,000)
Fiscal Year 2017: ¥8,060,000 (Direct Cost: ¥6,200,000、Indirect Cost: ¥1,860,000)
Fiscal Year 2016: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
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| Keywords | SOI / 極低温工学系 / ミリ波 / 宇宙背景放射 / 極低温可視光カメラ / 極低温光学系 / ピクセルセンサー / 極低温光学 / 宇宙物理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
SOIのピクセル検出器素子を極低温で読み出すためのシステム開発、および宇宙背景放射の偏光精密観測で用いるミリ波用光学系の開発研究を行った。
前者は、市販されているRasbperry Piというハードウェアを用いた読み出しシステムの構築を行った。SOIピクセル検出器を読み出すためのプロトコル信号を、タイミングを合わせて構築し、アナログアウトプットの信号を付属のADCで読み出す方法を試した。当初Raspberry Pi1つでプロトコル信号生成とアナログ信号読み出しを行っていたが、タイミングが合わないことが分かった。オシロスコープを用いて１つ1つ信号を追って行ったところ、CPUの性能が追い付いていないことがわかった。そのため、２つのRaspberry Piを並行に同時に用いて読み出しを行うことにした結果、読み出しには成功した。ところが、アナログ信号像を再構成すると、再現性がとれないことがあることがわかった。タイミングクロックとプロトコルのタイミング信号のずれやジッターが生じている可能性を疑い、追及している。
後者については、シミュレーションを用いた低温光学系の設計および、そこから生じる系統誤差の見積もり作業が行われた。光学系はアルミ部材を用いて組み立てられる予定であるが、極低温では、熱収縮により室温での形状からずれる。そのずれを測定するために、フォトメトリーを用いた測定方法を検討した。較正キットと小型のテストベンチを用いて、市販のCCDカメラを3台用いて室温で形状測定を行ったところ、20ミクロン弱の精度が出ることがわかった。この精度は、LiteBIRDで使用する光学系実機での位置決めをするのに十分な精度である。
現在、極低温でフォトメトリを行うために、極低温で作動可能なSOIピクセル検出器を用いた撮像について応用を検討している。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(4 results)
