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南極1.2mサブミリ波望遠鏡による大質量星形成過程の解明

研究課題

研究課題/領域番号 13J01017
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 天文学
研究機関筑波大学

研究代表者

今田 大皓  筑波大学, 数理物質科学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2015年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2014年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2013年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード南極 / サブミリ波・THz波 / 広視野光学系
研究実績の概要

本研究では大質量星の形成過程の解明されていない部分のうち、巨大分子雲内で生じる高密度ガスから大質量星に進化する条件を明らかにするため、巨大分子雲を効率よく観測できる広視野望遠鏡を開発している。大質量星形成の解明には高密度領域の温度や密度、速度分布などを調べることが重要であり、そこをトレースできるサブミリ波・THz波の観測を計画している。今年度の研究は時間のかかると予想される光学設計の理論の整理と実際の計算手順をまとめるところからとりかかり、広視野の電波望遠鏡の設計・評価を優先して行なった。
検出器の各素子に対応するビームに対して準光学的な解析を行うのは現実的な時間では終わらず、得策ではない。そこで、昨年得られた、必ずしも自明ではなかった幾何光学による評価と準光学による評価の関係を実際の設計に応用するための手順をまとめた。その結果、実際に望遠鏡の広視野光学系を設計することができるようになり、さらに、幾何光学によって得られていた光学設計解を評価することもできるようになった。筑波大学と国立天文台の共同研究で得られていた設計解を評価したところ、観測に用いるのに十分な性能を有していることが明らかになった。この手法はビームの能率を計算コストの高い準光学的な解析に頼ることなく数%の精度で見積もることができ、これらの内容を学位論文としてまとめた。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2016 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (11件)

  • [雑誌論文] Real-time point-diffraction interferometer and its analytical formulation2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Imada, Taro Matsuo, Kodai Yamamoto, and Masaru Kino
    • 雑誌名

      Applied Optics

      巻: 54 号: 26 ページ: 7870-7878

    • DOI

      10.1364/ao.54.007870

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Measurement of complex amplitude with a point-diffraction interferometer2015

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Kodai, Taro Matsuo, Hiroaki Imada, and Masaru Kino
    • 雑誌名

      Applied Optics

      巻: 54 号: 26 ページ: 7895-7903

    • DOI

      10.1364/ao.54.007895

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Large-scale CO (J = 4-3) mapping toward the Orion-A giant molecular cloud2015

    • 著者名/発表者名
      Shun Ishii, Masumichi Seta, Makoto Nagai, Yusuke Miyamoto, Naomasa Nakai, Taketo Nagasaki, Hitoshi Arai, Hiroaki Imada, Naoki Miyagawa, Hiroyuki Maezawa, Hideki Maehashi, Leonardo Bronfman, and Ricardo FINGER
    • 雑誌名

      Publication of Astronomical Society of Japan

      巻: 68 (1) 号: 1 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1093/pasj/psv116

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Condition of Optical Systems Independent of frequency for Wide Field-of-View Radio Telescope2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Imada, Makoto Nagai, Masaru Kino, Masumichi Seta, Shun Ishii, Naomasa Nakai
    • 雑誌名

      IEEE TRANSACTION ON TERAHERTZ AND TECHNOLOGY

      巻: 5 号: 1 ページ: 57-63

    • DOI

      10.1109/tthz.2014.2365680

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Design of wide-field Nasmyth optical system for a submillimeter camera2015

    • 著者名/発表者名
      Toshihiro Tsuzuki, Tom Nitta, Hiroaki Imada, Masumichi Seta, Naomasa Nakai, Shigeyuki Sekiguchi, Yutaro Sekimoto
    • 雑誌名

      Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and Systems

      巻: 1 号: 2 ページ: 025002-025002

    • DOI

      10.1117/1.jatis.1.2.025002

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Point-diffraction interferometer for radio telescopes2016

    • 著者名/発表者名
      Taishi Okumura, Hiroaki Imada, Makoto Nagai, Tom Nitta, Naomasa Nakai, Nario Kuno
    • 学会等名
      SPIE Astronomical Telescopes + Instrumentation
    • 発表場所
      Edinburgh, UK
    • 年月日
      2016-06-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 電波点回折干渉計 (I)2016

    • 著者名/発表者名
      奥村 大志、今田 大皓、永井 誠、新田 冬夢、中井 直正、久野 成夫
    • 学会等名
      日本天文学会2016年春季年会
    • 発表場所
      首都大学東京(東京都八王子市)
    • 年月日
      2016-03-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 収差と開口能率の関係2015

    • 著者名/発表者名
      今田 大皓、永井 誠
    • 学会等名
      日本天文学会
    • 発表場所
      甲南大学 (兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-09-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 幾何光学の応用による広視野電波望遠鏡の効率的な光学設計2015

    • 著者名/発表者名
      今田 大皓、永井 誠
    • 学会等名
      日本天文学会
    • 発表場所
      甲南大学 (兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-09-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 一般のアンテナにおける実効開口面積と開口能率について2015

    • 著者名/発表者名
      永井 誠、今田 大皓
    • 学会等名
      日本天文学会
    • 発表場所
      甲南大学 (兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-09-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 南極 10 m テラヘルツ望遠鏡広視野光学系の基本設計 (2)2015

    • 著者名/発表者名
      今田大皓, 中井直正, 久野成夫, 瀬田益道, 永井誠, 都築俊宏, 新田冬夢, 関本裕太郎, 北本翔子, 小林和貴, 朝倉健, ほか (南極天文コンソーシアム)
    • 学会等名
      日本天文学会2015年春季年会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2015-03-18 – 2015-03-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 点回折干渉計に用いるピンホール付きビームスプリッタの電磁波解析2015

    • 著者名/発表者名
      今田大皓, 松尾太郎, 木野勝, 山本広大
    • 学会等名
      日本天文学会2015年春季年会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2015-03-18 – 2015-03-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Optical Designs of a 10-m THz Telescope in Antarctica2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Imada, Toshihiro Tsuzuki, Tom Nitta, Makoto Nagai, Masumichi Seta, Naomasa Nakai, Shoko Kitamoto, Kazuyoshi Kobayashi, Ken Asakura
    • 学会等名
      15th Workshop on Submillimeter-Wave Receiver Technologies in Eastern Asia
    • 発表場所
      Hotel Kintetsu Aquavilla Ise-Shima (Japan)
    • 年月日
      2014-12-15 – 2014-12-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Condition of Optical Systems Independent of Frequency for Wide Filed-of-View Radio Telescopes2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Imada, Nagai Makoto, Masumichi Seta, Masaru Kino, Shun Ishii, Naomasa Nakai
    • 学会等名
      25th International Symposium on Space Terahertz Technology
    • 発表場所
      National Research University Higher School of Economics (Russia)
    • 年月日
      2014-04-27 – 2014-04-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 南極10mテラヘルツ望遠鏡広視野光学系の基本設計2014

    • 著者名/発表者名
      今田 大皓
    • 学会等名
      日本天文学会2014年春季年会
    • 発表場所
      国際基督教大学(東京都三鷹市)
    • 年月日
      2014-03-20
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 南極10mテラヘルツ望遠鏡開発の概要2013

    • 著者名/発表者名
      今田大皓
    • 学会等名
      計測自動制御学会 システムインテグレーション部門
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2013-12-19
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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