2016 Fiscal Year Research-status Report
超伝導転移温度特性を利用した多帯域マルチモード電波検出器の開発研究
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15K13491
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
田島 治 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 (80391704)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田井野 徹 埼玉大学, 学内共同利用施設等, 准教授 (40359592)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 超伝導検出器 / ミリ波 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
全ての電波検出器には「高統計」と「多帯域性」が求められると言っても過言ではない。現在、主流のアンテナ結合検出器は、１素子で１モードしか検出できなため多素子化が必須となる。しかも、周波数帯域毎にアンテナが異なる。結果として、高統計・多帯域性の追求には複雑さと多額の経費を伴う。これに対して、本研究はコンパクトかつ安価に、それらを実現する検出器の開発を行う。超伝導転移温度（Tc）特性を利用して周波数応答を決定するため、アンテナを一切持たないシンプルな構成となる。しかも、圧倒的な数のモード数を実現する（１５０ギガヘルツ帯では１素子で１００モード）。「周波数応答性はアンテナで定義するもの」という従来の常識を覆す斬新なアプローチと、１素子で従来の１００倍もの高統計を実現するアイデアの融合により、「高感度でもコンパクトかつ安価」な検出器を開発する。
前年度に確立したTiN/Ti積層薄膜での検出器作成に先立ち、既存のアルミニウム単層の検出器を製作し、それを用いた偏光応答性等の試験環境を開発した。検出器を０．２３ケルビンに冷却し、外部から偏光信号を照射する試験も行い、偏光信号の変調を確認した。なお、受信機内部の冷却に際しては、先行研究で開発した特許技術（特許第６０２９０７９号）を利用することにより、冷却性能の向上に成功した。
同試験環境の開発と並行して、検出器信号を読み出す電子回路の開発も行い、それを使った信号計測の実演も行なった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
超伝導検出器を製作する装置のひとつ、マスク露光機が故障し、復旧に半年を要したため、製作に遅れが生じている。代わりとして、復旧にかかる期間に検出器の試験環境の開発を前倒しして開始した。
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| Strategy for Future Research Activity |
検出器を試作し、本年度開発した試験環境を利用してその信号応答性を確認する。
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| Causes of Carryover |
超伝導検出器の製作に用いるマスク露光機が故障し、さらに修理・復旧に半年を要した。そのため、計画していた検出器の試作を次年度に持ち越し、代わりに検出器を評価するシステムの環境整備に注力したため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
超伝導検出器を試作し、本年度開発した試験環境を利用してその信号応答性を確認する。製作・評価にかかる必要物品と研究成果の発表に用いる。
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[Patent(Industrial Property Rights)] 放射測定器2016
Inventor(s)
田島治、長崎岳人
Industrial Property Rights Holder
高エネルギー加速器研究機構
Industrial Property Rights Type
特許
Industrial Property Number
6019508
Filing Date
2016-02-09
Acquisition Date
2016-10-14
