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2013 Fiscal Year Annual Research Report

南極から探る銀河系の星間ダストの姿

Research Project

Project/Area Number 22244011
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

瀬田 益道  筑波大学, 数理物質系, 講師 (80358994)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 中井 直正  筑波大学, 数理物質系, 教授 (80192665)
Project Period (FY) 2010-04-01 – 2014-03-31
Keywords電波天文学 / 南極
Research Abstract

地上で最良のサブミリ波からテラヘルツ波長域における観測環境と期待される、南極大陸内陸部のドームふじに、サブミリ波カメラを搭載した望遠鏡を設置して、銀河系の星間ダストの姿を描くことを目標とする研究を進めてきた。南極では、電力は自家発電であり、燃料の輸送の困難さから電力の制約が厳しい。電波カメラは極低温まで冷却する必要があるが、小さい消費電力で駆動できる冷却受信機の開発が技術的な鍵の一つである。南極用に1.5kWという低消費電力の冷却受信機を開発し、超伝導素子を、3Kの極低温に冷却し、世界的なレベルの雑音温度を達成することを実証した。電波カメラの南極での運用時には、3Kステージをベース温度として、さらに低温の1Kレベルを作り出す。電波カメラとしてMKIDを検出素子としたカメラの動作確認を実験室において、入力の結合光学素子まで含めて成功した。南極への輸送は、南極観測船しらせで、昭和基地に運び、南極大陸の拠点S16からドームふじに向けて雪上車牽引された橇による輸送が基本となる。経路の途上ののみずほ基地付近の雪面が悪路であることが知られている。望遠鏡システムは精密機器であるので振動に弱い。輸送時の振動に対して、個別部品を対振の特別仕様にするよりも、輸送箱に減衰機構を設ける事で対処することとした。南極での橇の振動実測データを基に、減衰機構の開発を進めた。ドームふじは夏でもマイナス30℃、冬期はマイナス80℃の極低温の環境にある。低温対策として、機器は、配置する空間の温度を常温付近に保つ方法を検討した。部屋は断熱壁で覆い、内部の自己発熱を利用して、0℃を実現できる目処がたった。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (11 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (9 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Kinematics of Shocked Molecular Gas Adjacent to the Supernova2013

    • Author(s)
      Sashida, T., Oka, T., Tanaka, K., Aono, K., Matusura, S., Nagai, M., Seta, M.
    • Journal Title

      Astrophysical Journal

      Volume: 774 Pages: 10-16

    • DOI

      10.1088/0004-637X/774/1/10

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 南極10mテラヘルツ望遠鏡広視野光学系の基本設計2014

    • Author(s)
      今田大皓, 中井直正, 瀬田益道, 永井誠, 石井峻,他
    • Organizer
      日本天文学会2014年春季年会
    • Place of Presentation
      国際基督教大学、東京
    • Year and Date
      20140320-20140320
  • [Presentation] 南極30cm可搬型サブミリ波望遠鏡の日中における光学ポインティングシステムの開発2014

    • Author(s)
      川崎将平、中井直正、瀬田益道、永井誠、石井峻、荒井均、今田大皓他
    • Organizer
      日本天文学会2014年春季年会
    • Place of Presentation
      国際基督教大学、東京
    • Year and Date
      20140320-20140320
  • [Presentation] Nasmyth焦点用サブミリ波広視野光学系の設計2014

    • Author(s)
      都築俊宏 ,新田冬夢今田大皓, 瀬田益道, 中井直正, 関口繁之,関本裕太郎
    • Organizer
      日本天文学会2014年春季年会
    • Place of Presentation
      国際基督教大学、東京
    • Year and Date
      20140320-20140320
  • [Presentation] 世界最高性能を有する南極用500GHz帯ヘテロダイン受信機系の開発2014

    • Author(s)
      長崎岳人, 瀬田益道, 中井直正, 永井誠, 石井峻, 今田大皓他
    • Organizer
      日本天文学会2014年春季年会
    • Place of Presentation
      国際基督教大学、東京
    • Year and Date
      20140320-20140320
  • [Presentation] 極 10 m テラヘルツ望遠鏡搭載用850 GHz帯超伝導カメラの基本設計2014

    • Author(s)
      新田冬夢 , 関本裕太郎, 都築俊宏, 唐津謙一, 三ツ井健司, 岡田則夫, 野口卓, 関口繁之, 関根, 岡田隆, Shibo Shu , 成瀬雅人 , 今田大皓, 瀬田益道, 中井直正
    • Organizer
      日本天文学会2014年春季年会
    • Place of Presentation
      国際基督教大学、東京
    • Year and Date
      20140320-20140320
  • [Presentation] 南極10mテラヘルツ望遠鏡ヘテロダイン受信機系の基本設計2014

    • Author(s)
      菅谷元典, 瀬田益道, 中井直正, 永井誠, 石井峻他
    • Organizer
      日本天文学会2014年春季年会
    • Place of Presentation
      国際基督教大学、東京
    • Year and Date
      20140320-20140320
  • [Presentation] 南極10 mテラヘルツ望遠鏡主鏡パネルの基本設計2014

    • Author(s)
      小野寺唯, 中井直正, 瀬田益道, 永井誠, 石井峻他
    • Organizer
      日本天文学会2014年春季年会
    • Place of Presentation
      国際基督教大学、東京
    • Year and Date
      20140320-20140320
  • [Presentation] 南極用小型冷却受信機熱設計の高精度検証2013

    • Author(s)
      長崎岳人,瀬田益道,中井直正,永井誠,石井峻,土井畑幸一郎
    • Organizer
      日本天文学会2013年秋季年会
    • Place of Presentation
      東北大学、仙台
    • Year and Date
      20130910-20130910
  • [Presentation] 南極天文観測のための物資輸送橇の振動測定2013

    • Author(s)
      香川博之, 岡本竜平,金高義, 石沢賢二 ,市川隆, 沖田博文 ,瀬田益道, 中井直正
    • Organizer
      日本天文学会2013年秋季年会
    • Place of Presentation
      東北大学、仙台
    • Year and Date
      20130910-20130910
  • [Remarks] 筑波大学大学院数理物質科学研究科物理学専攻宇宙観測研究室

    • URL

      http://www.px.tsukuba.ac.jp/home/astro/nakai/www0/index.html

URL: 

Published: 2015-05-28  

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