2021 Fiscal Year Research-status Report
サブミリ波帯多色サーベイ観測による宇宙星形成史の解明
| Project/Area Number |
19K14754
|
|---|
| Research Institution | Kitami Institute of Technology |
|---|
Principal Investigator |
竹腰 達哉 北見工業大学, 工学部, 助教 (00714164)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
|
| Keywords | サブミリ波 / 銀河形成 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
広視野カメラによるミリ波・サブミリ波帯連続波撮像観測は、初期宇宙から現在に至る宇宙星形成史を統計的に理解するうえで、最も重要な観測手法である。測光赤方偏移を効率的に決定するためのサブミリ波帯多色撮像観測装置として、可視・近赤外線観測で一般的な、フィルター交換方式を提案する。既存の単色サブミリ波カメラに交換可能な4色（150, 220, 270, 350 GHz帯）の広帯域フィルターを搭載し、駆動系と組み合わせることで光学フィルターの交換を容易にする、「サブミリ波版フィルターホイール」を実装することで、多色での撮像観測を実現する。本装置の実現によって、多色のサブミリ波帯連続波観測を、既存の単色サブミリ波カメラシステムで効率よく行うことが可能となり、早期の多色サブミリ波サーベイ観測の実現が期待される。本研究では、フィルターホイール方式による多色観測の原理実証を目指し、基礎評価を行う。具体的には、高精度かつ安価なフレキシブルプリント基板(FPC)技術をベースにしてサブミリ波光学フィルターの設計・製作・評価を行うとともに、試験用のフィルター交換機構の製作を行う。さらに、光学フィルターとフィルター交換機構を組み合わせ、フーリエ分光器など既存の実験装置を用いて統合光学試験を行う。これまでに、バンド定義に必要なフレキシブル基板技術を用いた広帯域サブミリ波フィルターの開発を完了した。また今年度は、このフィルターの極低温での実証を進めるべく、極低温検出器での実験環境の整備を行った。特に、フィルターの後段に設置する極低温検出器を設置、またそこに光を導入するホーンアンテナアレイの試験用モジュールの製作を行った。さらに、データ読み出しを行う試験環境を整備し、極低温試験の準備を整えた。今後、これらを組み合わせて、極低温検出器込みでの光学試験を実施する予定である。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
極低温測定系の検出器モジュールの整備に時間がかかっているほか、使用を予定していた極低温検出器の製作がCOVID-19による製作設備利用の制限により遅延した。さらに、COVID-19の感染対策により実験室利用が困難になっており、目標としていた極低温でのフィルター性能評価試験の実施ができなかった。そのため、極低温冷却試験の実施を来年度に見送った。
|
| Strategy for Future Research Activity |
本研究の最大の目標であるサブミリ波光学フィルターの極低温冷却系における評価に必要な環境は、これまでにほぼ整備されたものと考えている。2022年度においては極低温検出器の製作が完了次第、冷却試験を実施する。
また、本研究で開発を進めているフィルターを利用したサブミリ波カメラシステムの、科学運用に向けた検討が進んでおり、観測効率の観点で有利なオンチップフィルターを用いた多色同時観測のカメラシステムが現実的になってきている。そのため、早期に超広帯域サブミリ波光学フィルター、ホーンアンテナアレイ、そしてオンチップフィルター型検出器を組み合わせた焦点面システムを実証することを目指す。特に、本研究によってすでに開発が完了している超広帯域サブミリ波光学フィルターとホーンアンテナに、オンチップフィルター型の検出器を組み合わせることで、多色同時観測の原理実証に必要な冷却試験を早急に実施する。
|
| Causes of Carryover |
国立天文台で予定していた冷却試験が実施できなかったため、旅費・人件費で予定していた費用が執行できなかった。2022年度においては、実験のための出張旅費および実験用の物品購入に使用する計画である。
|
-
-
-
[Presentation] 超伝導検出器焦点面に適した低熱収縮シリコンアルミ合金の極低温特性評価2021
Author(s)
竹腰達哉, 李建鋒, 陳家偉, 宇野慎介, 井上修平, 長沼桐葉, 丹羽佑果, 藤田和之, 香内晃, 中坪俊一, 美馬覚, 大島泰
Organizer
日本天文学会2021年秋季年会
-
-
-
