2016 Fiscal Year Annual Research Report
New development of low-noise and large-format near-infrared image sensor for wide field astronomical observation
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26247029
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| Research Institution | National Astronomical Observatory of Japan |
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Principal Investigator |
中屋 秀彦 国立天文台, 先端技術センター, 助教 (70450179)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
柏川 伸成 国立天文台, TMT推進室, 准教授 (00290883)
小宮山 裕 国立天文台, ハワイ観測所, 助教 (20370108)
内田 智久 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 准教授 (40435615)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 近赤外線天文学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
比較的安価と期待されるインジウムガリウムヒ素(InGaAs)検出器を多数並べることで、近赤外線による超広視野天文観測を実現することを目指し、国産市販素子を元に低ノイズ化と小画素大面積化を行っている。
昨年度試作した小画素大面積（以後、大面積）CMOS回路を冷却して試験したところ、機能上の問題がないことを確認した。読み出しノイズについては、電圧ノイズが昨年度試作した小面積素子よりも2倍程度大きいことが判明した。小面積素子試作の際に懸案となり対策を行った発光については、高感度CCDによる直接撮影により確認した結果、問題となる発光は確認されなかった。
さらに、InGaAsフォトダイオードアレイを貼り合わせた大面積素子を試作し、冷却して試験を行った。その結果、比較的良い画素歩留まりであることを確認した。小面積素子で対策を行った発光問題はなくすことができたが、読み出しノイズが大きいこと、再現性のない固定パターンが現れることがわかった。ノイズについては、CMOS単体の試験から予想しており、原因や対策の検討も進めているが、固定パターンについては、観測で問題となるかを含めてさらに調査が必要である。InGaAsを貼り合わせた小画素大面積素子を製造することはできたが、低ノイズ化との両立に問題が残る結果となった。
広島大学かなた望遠鏡に小面積素子及び大面積素子を搭載し試験観測を行い、近赤外線による天体観測に成功した。
また、オーバーサンプリングに対応したエレクトロニクスには、モザイクカメラへの使用を想定した多チャンネルオーバーサンプリング処理機能をFPGAに組み込み、回路の基本構成やゲート数の目処を立てるとともに、大面積CMOS回路を接続し読み出し試験を行った。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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