遠赤外[CII]輝線の高解像度広域マッピングによる大質量星形成環境の理解

2013 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25247020
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 金田 英宏 名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (30301724)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大薮 進喜 名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (10396806)
• Project Period (FY): 2013-10-21 – 2017-03-31
• Keywords: 遠赤外線 / [CII]スペクトル線 / 大質量星形成 / 気球観測

Outline of Annual Research Achievements

インド気球観測実験用の遠赤外線[CII]スペクトル線ファブリ・ペロー分光装置の調整・整備を行った。まず、この観測装置に使用されるファブリ・ペロー分光器の波長透過曲線の測定を行った。そのために、実験室に所有する分光器を遠赤外線で使用できるように整備した。ファブリ・ペロー分光器の波長感度特性を測定するためには、この分光器のサンプル室に平行光を作る必要がある。この平行光を作る補助光学系を設計・制作した。この光学系を用いて、ファブリ・ペロー分光器の波長透過曲線の測定を実施した。さらに、この分光装置の冷却装置であるクライオスタットの整備も行った。とくにクライオスタットの真空バルブに不具合が見られたので、改修・交換を行った。
これらの改修後、クライオスタットを冷却した環境でのファブリ・ペロー分光観測装置の検出器DC感度、ノイズ性能測定を行った。これらの結果、観測装置して良好な性能を有していることを確認できた。また分光器評価用標準光源を電源の改修を行い、この標準光源を用いて分光器の視野の測定、波長感度性能の測定を行った。
平行して、Ge:Ga検出器の作成・評価を実施した。現状のGe:Ga検出器では不純物Gaの濃度が足りず、[CII]スペクトル線158マイクロメートルの波長までを十分にカバーできていないため、Ga濃度を4倍に上げて、表面活性常温ウェハ接合技術によって、この高ドープGe:Ga層と高純度Ge層を接合した試験評価素子を製作した。遠赤外線分光器で波長感度特性を測定した結果、カットオフ波長が210マイクロメートルまで伸びていることが確認された。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

ファブリ・ペロー光学調整試験に使用していた赤外線フーリエ分光装置に故障が生じたため、当装置の修理・調整が必要となり、ファブリ・ペロー光学調整試験以降の実験に遅延が発生した。

Strategy for Future Research Activity

クライオスタットの整備を終え、観測器の性能評価を行った後に、平成27年度夏にインドへ輸送する計画である。

Research Products

• [Journal Article] Large-scale mapping of the massive star-forming region RCW38 in the [CII] and PAH emission (2013)
  • Author(s): Kaneda, H., Nakagawa, T., Ghosh, S. K., Ojha, D. K., Ishihara, D., Kondo, T., Ninan, J. P., Tanabe, M., Fukui, Y., Hattori, Y., Onaka, T., Torii, K., Yamagishi, M.
  • Journal Title: Astronomy & Astrophysics Volume: 556 Pages: id.A92.1-9
  • DOI: 10.1051/0004-6361/201321614
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 表面活性化常温ウェハ接合技術を用いたGe p+-i接合型遠赤外線検出素子開発のための各層の物理特性の評価 (2014)
  • Author(s): 田中琴未、金田英宏、大薮進喜、服部和生、木幡洸大、花岡美咲、和田武彦、鈴木仁研、渡辺健太郎、長勢晃一、公地千尋、馬場俊介
  • Organizer: 日本天文学会春季年会
  • Place of Presentation: 国際基督教大学
  • Year and Date: 2014-03-19 – 2014-03-22
• [Presentation] Properties of dust and PAHs in various environments of nearby galaxies (2013)
  • Author(s): Kaneda, H., Ishihara, D., Oyabu, S., Suzuki, T., Onaka, T., Sakon, I., Yamagishi, M., Kondo, T., Yamada, R., Kobata, K.
  • Organizer: The lifecycle of dust in the universe
  • Place of Presentation: ASIAA, Taiwan
  • Year and Date: 2013-11-18 – 2013-11-22
  • Invited