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2013 Fiscal Year Final Research Report

Wide-band and Large Dynamic Range Multiplexer for Readout of Superconducting Photon Detector Array

Research Project

  • PDF
Project/Area Number 23360182
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Measurement engineering
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Principal Investigator

KOHJIRO Satoshi  独立行政法人産業技術総合研究所, ナノエレクトロニクス研究部門, 研究グループ長 (60356962)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) HIRAYAMA Fuminori  産業技術総合研究所, ナノエレクトロニクス研究部門, 主任研究員 (10357866)
FUKUDA Daiji  産業技術総合研究所, 計測標準研究部門, 主任研究員 (90312991)
YAMAMORI Hirotake  産業技術総合研究所, ナノエレクトロニクス研究部門, 主任研究員 (00358293)
HIDAKA Mutsuo  産業技術総合研究所, ナノエレクトロニクス研究部門, 上級主任研究員 (20500672)
SATO Yasushi  産業技術総合研究所, 計測標準研究部門, 主任研究員 (90357153)
YAMADA Takahiro  産業技術総合研究所, ナノエレクトロニクス研究部門, 主任研究員 (00377871)
Project Period (FY) 2011-04-01 – 2014-03-31
Keywords周波数多重回路 / SQUID / 超伝導マイクロ波共振器 / Transition Edge Sensor
Research Abstract

From millimeter wave to gamma ray, transition edge sensors (TES) exhibit extremely lower noise than conventional radiation detectors. To increase the detection efficiency and apply an imaging capability with keeping compact and low-power consumed TES systems, cryogenic multiplexers (MUX) are required to be investigated for their readout. Though the frequency-domain MUX in the microwave region has higher potential than other conventional schemes, its study has been recently started and not enough for practical applications. We have demonstrated the low-noise operation of the microwave MUX as well as realizing accurate device parameters for distinguishing pixels, where both are key technologies for successful applications. Furthermore, we have succeeded in the breakdown of system noise sources and predicted quantitatively that the noise of microwave MUX can be as low as that of the state-of-the-art conventional MUX only by introducing established technologies.

  • Research Products

    (13 results)

All 2014 2013 2012

All Journal Article (3 results) Presentation (9 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] White noise of Nb-based microwave SQUID multiplexers with NbN coplanar resonators for readout of transition edge sensors2014

    • Author(s)
      S. Kohjiro, F. Hirayama, H. Yamamori, S. Nagasawa, D. Fukuda, M. Hidaka
    • Journal Title

      J. Appl. Phys

      Volume: vol. 115 Pages: 223902

    • DOI

      10.1063/1.4882118

  • [Journal Article] マイクロ波共振に基く超伝導転移端検出器の周波数多重読出回路2014

    • Author(s)
      神代暁, 平山文紀, 福田大治, 山森弘毅, 永沢秀一, 日高睦夫
    • Journal Title

      低温工学

      Volume: 49巻7号

  • [Journal Article] Microwave SQUID multiplexer for TES readout2013

    • Author(s)
      F. Hirayama, S. Kohjiro, D. Fukuda, H. Yamamori, S. Nagasawa, M. Hidaka
    • Journal Title

      IEEE Trans. Appl. Supercond

      Volume: vol. 23 Pages: 2500405

    • DOI

      10.1109/TASC.2012.2237474

  • [Presentation] TES のマイクロ波帯周波数多重読出2014

    • Author(s)
      神代暁, 平山文紀, 山森弘毅, 永沢秀一, 福田大治, 日高睦夫
    • Organizer
      白色雑音の改善, 電子情報通信学会総合大会
    • Place of Presentation
      新潟大
    • Year and Date
      2014-03-20
  • [Presentation] 複数SQUID を用いた高速な線形化読み出し方式2014

    • Author(s)
      平山文紀, 神代暁, 福田大治, 山森弘毅, 佐藤泰, 山田隆宏, 永沢秀一, 日高睦夫
    • Organizer
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      青山学院大(神奈川)
    • Year and Date
      2014-03-18
  • [Presentation] マイクロ波共振に基く周波数多重読出2014

    • Author(s)
      神代暁, 平山文紀, 福田大治, 山森弘毅, 永沢秀一, 日高睦夫
    • Organizer
      未踏科学技術協会第83回ワークショップ
    • Place of Presentation
      全日通ビル(東京)
    • Year and Date
      2014-03-10
  • [Presentation] NbN 薄膜共振器を用いたマイクロ波SQUID の検討2013

    • Author(s)
      平山文紀, 神代暁, 福田大治, 山森弘毅, 佐藤泰, 山田隆宏, 永沢秀一, 日高睦夫
    • Organizer
      第74回応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      同志社大(京都)
    • Year and Date
      2013-09-17
  • [Presentation] Basic Study on Microwave SQUID Multiplexers for TES Readout2013

    • Author(s)
      S. Kohjiro, F. Hirayama, D. Fukuda, H. Yamamori, S. Nagasawa, M. Hidaka, Y. Sato, and T. Yamada
    • Organizer
      15th International Workshop on Low Temperature Detectors
    • Place of Presentation
      カリフォルニア工科大(米国)
    • Year and Date
      2013-06-24
  • [Presentation] 低温検出器読み出し用マイクロ波SQUID の試作・評価2013

    • Author(s)
      平山文紀, 神代暁, 福田大治, 山森弘毅, 佐藤泰, 山田隆宏, 永沢秀一, 日高睦夫
    • Organizer
      第60回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      神奈川工科大(神奈川)
    • Year and Date
      2013-03-27
  • [Presentation] 極低温検出器アレイ読み出しのためのマイクロ波SQUID マルチプレクサ2012

    • Author(s)
      平山文紀, 神代暁, 福田大治, 山森弘毅, 佐藤泰, 山田隆宏, 永沢秀一, 日高睦夫
    • Organizer
      電子情報通信学会超伝導エレクトロニクス研究会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2012-10-25
  • [Presentation] Microwave SQUID Multiplexer for TES Readout2012

    • Author(s)
      F. Hirayama, S. Kohjiro, D. Fukuda, H. Yamamori, S. Nagasawa, M. Hidaka
    • Organizer
      Applied Superconductivity Conference
    • Place of Presentation
      米国オレゴン州ポートランド
    • Year and Date
      2012-10-09
  • [Presentation] マイクロ波多重読み出し回路用共振器の特性評価2012

    • Author(s)
      平山文紀, 神代暁, 福田大治, 山森弘毅, 永沢秀一, 日高睦夫
    • Organizer
      第59回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      早稲田大(東京)
    • Year and Date
      2012-03-17
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 超伝導電流計2012

    • Inventor(s)
      平山文紀, 神代暁, 福田大治, 山森弘毅
    • Industrial Property Rights Holder
      出願段階につき未定
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2012-235758
    • Filing Date
      2012-10-25

URL: 

Published: 2015-06-25  

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