Search for dark matters utilizing innovative X-ray spectroscopy
| Project Area | What is dark matter? - Comprehensive study of the huge discovery space in dark matter |
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| Project/Area Number |
20H05857
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Transformative Research Areas, Section (II)
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| Research Institution | Japan Aerospace EXploration Agency |
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Principal Investigator |
山崎 典子 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 教授 (20254146)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田村 隆幸 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 助教 (00370099)
平山 文紀 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (10357866)
佐藤 昭 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (30357149)
シミオネスク オーロラ 東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 客員科学研究員 (30791694)
佐藤 浩介 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (50453840)
満田 和久 国立天文台, 先端技術センター, 特任教授 (80183961)
林 佑 国立天文台, 先端技術センター, 特別客員研究員 (00846842)
神代 暁 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 総括研究主幹 (60356962)
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| Project Period (FY) |
2020-11-19 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥205,660,000 (Direct Cost: ¥158,200,000、Indirect Cost: ¥47,460,000)
Fiscal Year 2022: ¥20,280,000 (Direct Cost: ¥15,600,000、Indirect Cost: ¥4,680,000)
Fiscal Year 2021: ¥29,250,000 (Direct Cost: ¥22,500,000、Indirect Cost: ¥6,750,000)
Fiscal Year 2020: ¥74,490,000 (Direct Cost: ¥57,300,000、Indirect Cost: ¥17,190,000)
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| Keywords | 暗黒物質 / X線天文学 / 極低温検出器 / X線分光検出器 / 太陽アクシオン / Ｘ線天文学 / Ｘ線分光検出器 / アクシオン / 超伝導回路 / 宇宙観測 / X線分光 |
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| Outline of Research at the Start |
宇宙に大量に存在し、重力によって銀河等の大構造を形づくる暗黒物質の正体については、多くの候補が考えられるが未だ決着がついていない。本変革領域では、様々な手法を駆使してその探求を行なうが、本計画領域では、特にX線領域での分光能力の向上をいかした2つの方法を試みる。一つは、2022年度打ちあげ予定のXRISM衛星搭載のマイクロカロリメータにより、宇宙観測によって暗黒物質起源の放射を探す。もう一つは、暗黒物質候補であるアクシオンが存在する場合、太陽から放射されるアクシオンを新たな手法による地上検出実験である。
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| Outline of Annual Research Achievements |
暗黒物質の候補には様々なものが上げられているが，本研究では主にX線領域において，太陽アクシオンの直接検出と，XRISM衛星を用いた宇宙観測の2つをあげている。太陽アクシオンの検出実験においては，57Feを吸収体とする超伝導転移端型マイクロカロリメータによる検出を第一候補とし，検出器のデザイン，要素開発をすすめている。2020年度は，超伝導転移端薄膜を作成するための蒸着装置を設計，導入した。またFeによる吸収体を作成，低温での電気伝導度等の特性評価を行ない，それに基づいた新たな素子設計をすすめている。XRISM衛星については順調に開発がすすんでいる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本領域は，2020年度後半に開始され，まだ実質4ヶ月程度ではあるが，予定していた大型装置の導入は年度内に間に合わせることができた。またCOVID-19の影響により，実験室の立ち入り人数などは抑制しているが，素子の設計等については順調にすすめることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
新規導入した超伝導薄膜成膜装置の整備，パラメータだしを行ない，安定したマイクロカロリメータ製作を行なえるように環境を整える。また製作した膜のインピーダンス測定などにより特性評価を行ない，吸収体と合わせたカロリメータの製作，評価試験を迅速に実施する。読み出し回路については，より広帯域化，多チャンネル化を極低温回路，室温回路の双方ですすめる。XRISM衛星については，初期観測天体のリストが決ったこともあり，より具体的な暗黒物質探査計画へとすすむ。
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Report
(1 results)
Research Products
(2 results)
