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天体観測用中間赤外線検出器の開発

研究課題

研究課題/領域番号 04554003
研究種目

試験研究(B)

配分区分補助金
研究分野 天文学
研究機関名古屋大学

研究代表者

松本 敏雄  名古屋大学, 理学部, 教授 (60022696)

研究分担者 中山 雅夫  浜松ホトニクス株式会社, 主任研究員
藤定 広幸  電子技術総合研究所, 主任研究官
村上 浩  宇宙科学研究所, 助教授 (40135299)
松原 英雄  名古屋大学, 理学部, 助手 (30219464)
佐藤 紳司  名古屋大学, 理学部, 助手 (60192598)
芝井 広  宇宙科学研究所, 助教授 (70154234)
野口 邦男  名古屋大学, 理学部, 助手 (10111824)
研究期間 (年度) 1992 – 1994
研究課題ステータス 完了 (1994年度)
配分額 *注記
20,300千円 (直接経費: 20,300千円)
1994年度: 4,100千円 (直接経費: 4,100千円)
1993年度: 5,900千円 (直接経費: 5,900千円)
1992年度: 10,300千円 (直接経費: 10,300千円)
キーワードInfrared detector / Infrared astronomy / Array detector / Infrared spectroscopy / 赤外線検出器 / 赤外線天文学
研究概要

波長域5-30μmの中間赤外線領域は天文学においてはまだ未開拓の電磁波領域である。とりわけ、検出器の現状は将来のスペース観測に必要とされる性能に比して極めて不十分である。これを打開するために我が国の半導体技術を生かし、検出器とその周辺技術の開発を行った。具体的成果を以下にまとめる。
1)検出器の開発
燐(P)のドープ量が通常より大きく、かつ他の不純物濃度が極めて低いシリコン結晶を用いて28μmまで感度がある薄型光半導体検出器を試作した。その特性を低背景放射光下で評価した結果、感度が通常より数倍高く、過渡特性にも優れていることがわかった。この素子を用いて5x5の小規模アレー検出器を製作し、これが天文観測用に十分な性能を持っていることを確かめた。
2)極低温動作MOSFETの開発
検出器を極低温(2-4K)で低雑音かつ低消費電力で動作させるためのMOSFETを開発した。これによって多素子アレー検出器のための極低温エレクトロニクスへの目処が得られた。
3)天文観測への応用
製作した5x5 SiPアレー検出器を別途開発した中間赤外ファブリ・ペロ-分光システムの焦点面に置き天体観測用分光器を開発した。低背景放射光学系のために検出器の性能が生かされ、高い性能を有していることが確かめられた。波長12.8μmの一価電離ネオンの原子線の地上からの観測を主目的として現在活躍中である。

報告書

(4件)
  • 1994 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1993 実績報告書
  • 1992 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (25件)

  • [文献書誌] H.Watarai,E.Hayata,T.Katsumoto,H.Motehara et al.: "MIRFI: A Mid Infrared Febry Perot Imoger" Publ.Astro.Soc.Pacific. (投稿中).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Watarai,K.chaen,H.Katsuhara,F.Matsumoto H.Takahashi: "A Liquid Helium Cooled Mid-Infrared Imaging Fabry Perot Spectrometer" Proceedings of “Infrared Astronomy with arrays" ed.I.S.Madean. 339-340 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松本敏雄,松原英雄,佐藤紳司,野田学: "液体ヘリウム温度でのMOSFETの動作特性" 搭載機器基礎開発成果報告書. 6. 40-46 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 渡會英教: "Si: XX検出器アレーの現状と将来" 「赤外線検出器とその周辺技術」集録. 5-21 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 高橋英則: "Si: P検出器のトランジエント・レスポンス" 「赤外線検出器とその周辺技術」集録. 22-29 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Watarai, E.Hayata, T.Matsumoto, H.Matsuhara et al.: "MIRFI : A Mid-Infrared Fabry-Perot Imager" Pub.Astro.Soc.Pacific. (submitted).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Watarai, K.Chaen, H.Matsuhara, H.Matsumoto, H.Takahashi: "A liquid Helium cooled mid-infrared imaging Fabry-Perot" Proceedings of "Infrared Astronomy with arrays". 339-340 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Matsumoto, H.Matsuhara, S.Sato, M.Noda: "Performance of MOSFET at liquid Helium temperature (In Japanese)" Report of the Development, ISAS. vol.6. 40-46 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Watarai: "Current status and future prospect of the Si : xx detector array (In Japanese)" Proceedings of "Infrared Detector and related topics". 5-21 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Takahashi: "Transient response of the Si : P detector (In Japanese)" Proceedings of "Infrared Detector and related topics". 22-29 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Watarai: "A liquid He coolded mid-infrared imaging spectvometer" Proceedings of “Infrared astronomy with arrays". 339-340 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] H.Thronson: "Edison;A new direction of infrared space astronomy" SPIE proceedings “Spae Optics 1994". 2209. 278-290 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] M.Noda: "Neav-infrared Spectvometer on the Infrared Telescope in Space" Astrophys.Journal. 428. 363-369 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] A.E.Lange: "Far-Infrared Photometer on the Infrared Telescope in Space" Astrophys.Journal. 428. 384-392 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] H.Matsuura: "Arocket-born instrument for near and far infraned observation" Pub.Astron.Soc.Japan. 46. 665-676 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] T.Matsumoto: "2.4Mm Sky brightness at the balloon altitude" Pub.Astron.Soc.Pacific. 106. 1217-1221 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] J.J.Bock,et.al.: "Observation of 〔CII〕 158μm Emission from the Diffuse Interstellar Medium at High Galactic Latitude" Astrophys.J.(Letters). 410. L115-L118 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] J.J.Bock,et.al.: "A ^4He Refrigerator for Space" Cryogenics. (in press). (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] H.Matsuhara,et.al.: "A Rocket-Borne Instrument for Observations of Near-Infrared and Far-Infrared Extended Astrophysical Emission" Astron.Soc.Japan. (in press). (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kawada,et.al.: "A Rocket-Borne Observation of the Far-Infrared Sky at High Galactic Latitude" Astrophys.J.(in press). (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] H.Shibai,et.al.: "Far-Infrared Line Mapper (FILM) on IRTS" Astrophys.J.428(in press). (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] H.Murakami,et.al.: "The Infrared Telescope in Space (IRTS)" Astrophys.J.(in press). (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] M.Noda,V.dnristov,H.Matsugara,T.Matsumoto,S.Matsuura,K.Noguchi,S.Sato: "Rocket Observation of the Near Infrared Spectrum of the Sky" A Strophysical Journal. 391. 456-465 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] T.Matsumoto: "Development of the Infrared Telescope in Space:IRTS" Adv.in Space Research.

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] H.Matsuhara,M.Kawada,T.Matsumoto etc.: "A Rocket-bornee Observation of Diffuse For-Infrared Emission From Intevstellar Dust" Droceeding of 3rd October Conterence¨Bak to the Galaxy¨.

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書

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公開日: 1992-04-01   更新日: 2016-04-21  

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