| 研究課題/領域番号 |
09440096
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 研究分野 |
天文学
|
|---|
| 研究機関 | 国立天文台 |
|---|
研究代表者 |
松尾 宏 国立天文台, 野辺山宇宙電波観測所, 助手 (90192749)
|
|---|
| 研究分担者 |
村上 浩 宇宙科学研究所, 宇宙圏研究系, 教授 (40135299)
野口 卓 国立天文台, 電波天文学研究系, 助教授 (90237826)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
1997 – 1998
|
| 研究課題ステータス |
完了 (1998年度)
|
| 配分額 *注記 |
8,100千円 (直接経費: 8,100千円)
1998年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
1997年度: 5,500千円 (直接経費: 5,500千円)
|
|---|
| キーワード | 超伝導トンネル接合 / 超伝導検出器 / サブミリ波技術 / 遠赤外線技術 / サブミリ波天文学 |
|---|
| 研究概要 |
超伝導ニオブのトンネル接合を用いたサブミリ波帯直接検出器の開発を行った。超伝導体を用いたサブミリ波検出器は、極低温ボロメータの性能を上回る検出性能を持つことが期待され、大規模な2次元化が可能な検出素子として注目されている。臨界温度の1/10以下まで冷却された超伝導トンネル接合はリーク電流が原理的には測定限界以下まで小さくなることが予想され、サブミリ波の直接検出素子として高感度の検出器が実現できることが期待される。
本研究においては、遠赤外線からサブミリ波領域での検出方式として2つの異なる方式で実験を行った。超伝導のエネルギーギャップ以上のフォトンに対して有効なフォトン検出では、遠赤外線の検出器に応用可能なことを示した。今後、量子効率を如何に向上させるかが課題となっている。一方、エネルギーギャップ以下のフォトンに対して有効なビデオ検出では、サブミリ波帯で効率の良い広帯域検出器が実現し、極低温ボロメータ(1.5K動作)に匹敵する性能を得ることに成功した。検出素子の広帯域化の実現には、超伝導ミキサーでも実用化されたPCTJ(Parralel Connected Twin Junction)を用いたことが要点となる。この方式をさらに発展させた、DJ(Distributed Junction)を用いることにより、更なる高性能化の見通しが得られ、今後はサブミリ波カメラの開発に発展させることが可能となった。
なお、本研究に関連し、地上からのサブミリ波帯での観測可能性を検討するため、ボロメータとフーリエ分光器を用いてサブミリ波大気の透過特性の測定を行ったので付記しておく。大気透過率の測定は南米チリ北部アタカマ高原(標高4800m)で行い、サブミリ波の透明度が非常に高いことが証明された。
|
