2019 Fiscal Year Annual Research Report
宇宙初期の加速膨張を検証可能にする革新的な超伝導検出器の開発
Publicly Offered Research
| Project Area | Why does the Universe accelerate? - Exhaustive study and challenge for the future - |
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| Project/Area Number |
18H04361
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
南 雄人 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, 博士研究員 (80788240)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 宇宙マイクロ波背景放射 / 超伝導検出器 / 放射線 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的である、「宇宙線に強い検出器の開発」について研究をおこなった。
LiteBIRD衛星計画において、宇宙線が検出器に与える影響を減らすために、フォノンの伝達を減らす方法を実証しようと試みた。宇宙線が検出器の載っているシリコン基板にエネルギーを落とす。そのエネルギーがシリコン基板中のフォノンを通じて検出器に影響を与えるため、フォノンの伝達を阻害することで、宇宙線の影響を減らそうと試みた。
超伝導にならない金属は電子とフォノンの結合によってフォノンを吸収する可能性がある。そのため、金属をシリコン基板に載せることで、宇宙線の影響を減らすことを試みた。これを実証するために、LiteBIRDで使われる予定の超伝導転移端センサー(TES)ボロメータ検出器と金属を載せたシリコン基板を用意した。また、TESだけでなく、超伝導を利用したもう一種類の超伝導検出器、力学的インダクタンス検出（KID）と金属を載せたシリコン基板を用意した。これらのシリコン基板にアルファ線を照射する放射線試験をおこなった。
どちらの検出器においても、金属をシリコン基板に載せることで、影響を減らせる可能性を示唆する結果を得た。また、データ解析の際には、TESボロメータ検出器の３つの熱状態モデルを適用した。このモデルは自身が新しく考案したもので、これまでTESの解析に用いられていたものよりデータのふるまいをよく表した。これらの研究成果によって、将来の衛星観測における問題を解決できる可能性が高まった。成果については、国内学会１つ・国際会議２つ・論文１つで発表をおこなった。
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| Research Progress Status |
令和元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 |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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