Development of the HWP polarimeter with a TES detector for inflationary probe

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18KK0083
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 松村 知岳 東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 特任准教授 (70625003)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高倉 理 東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 特別研究員 (30811525) ; 片山 伸彦 東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 教授 (50290854) ; 櫻井 雄基 東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 特任研究員 (50780847) ; 石野 宏和 岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (90323782)
• Project Period (FY): 2018-10-09 – 2023-03-31
• Keywords: インフレーション / 偏光測定 / 超電導検出器

Outline of Annual Research Achievements

本提案は米国およびフランスと協力することで、衛星を目的とした焦点面超電導遷移端検出器アレイと偏光特性検証試験ノウハウを取り込み、これにより世界に先駆けて将来CMB偏光観測衛星計画に向けた変調式超電導転移端偏光計望遠鏡の開発を行なう。その過程で気球実験実証に参加する。結果としてインフレーション仮説の検証を目的としたCMB偏光観測衛星実験の実現性を示す。具体的には研究概要として３つの研究機関と共同研究（偏光特性高精度評価、超電導遷移端検出器アレイ試験、気球実験に参加）を行う。特にH30年度は、２つの活動が主となる。一つは海外との共同研究開始のための調整を兼ねた打ち合わせを進める。２つめは国内に実証としての測定系を確立するため、試験システム設計・調達となる。前者についてはフランス Institut d’Astrophysique Spatialeの共同研究者と偏光特性高精度評価系の開発に向けて、キックオフミーティングを行った。Vector Network Analyzer（VNA）を用いた偏光特性評価系の基本設計ノウハウを共有することで、今後進める試験システム設計に反映させる。また、国内の試験システム設計及び調達のため、断熱磁気消磁冷凍機を用いて冷却しDC-SQUID読み出しを用いて超電導転移端ボロメータの読み出しに成功した。また、VNAを用いた光学測定系を立ち上げ、測定結果を得られるところまで至った。今後、国際協力を加速させることで、測定精度を向上させる。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

H30年度はフランスの共同研究者と協力し、偏光特性高精度評価系の開発を特に進めた。また、米国との共同研究はH31前半に加速的に進めることになる。一方で、米国で提案していた気球実験は採択されなかったため、気球を用いた半波長板変調式超電導転移端偏光計望遠鏡の実証という点は一年ほど遅れる可能性が生じている。

Strategy for Future Research Activity

H31はフランスとの共同研究に加えて、米国との検出器試験及び気球計画のインターフェース調整を行う。また、国内では東京大学に設置するVector Network Analyzerを用いた光学測定系の構築、及び超電導転移端検出器の試験環境を整備する。これにより、国内にて偏光変調器と超電導転移端検出器を組み合わせた試験環境の構築を進める。また、シミュレーションを用いた要求解析及び試験結果の宇宙論的影響の評価を進める。

Causes of Carryover

予定していた出張が共同研究者の都合で変更になったため、H31年度に繰り越した。これによる研究自体の遅れはない。