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超高速並列デジタル分光計による太陽電波微細バースト研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K17813
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 超高層物理学
研究機関名古屋大学 (2017-2018)
国立研究開発法人情報通信研究機構 (2016)

研究代表者

岩井 一正  名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 准教授 (00725848)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード太陽電波 / 電波バースト / 宇宙天気 / FPGA / デジタル分光 / デジタル分光計
研究成果の概要

本課題ではアナログデジタル変換器と、高速で信号を処理できるFPGAを組み合わせることで、入力信号をリアルタイムでデジタル化し高速フーリエ変換する「デジタル分光計」を開発た。その結果、時間分解能、周波数分解能だけでなく、実効ダイナミックレンジ、高調波特性、安定性などにおいても従来型の一般的な周波数解析装置に比べ高い性能を持つ装置の開発に成功し、この結果をまとめて論文として出版した。本装置を情報通信研究機構の保有する太陽電波望遠鏡に搭載し、太陽電波の連続観測を行った。その結果、多数の太陽電波バーストのスペクトル微細構造を検出することに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で開発したデジタル分光計を搭載した太陽電波望遠鏡は、世界で最も高分解に太陽電波バーストのスペクトル観測が可能となった。本装置を用いて太陽観測を行った結果、太陽電波バースト中に既存装置では分解不可能だった多数のスペクトル微細構造がることを同定した。これらの科学成果は学術的に非常にインパクトが高く、結果が査読誌に掲載された。
開発したデジタル分光計は共同開発企業が製品として販売し、電波天文学はもとより、信号を高速処理する必要のある広い分野で応用が広がっている。

報告書

(3件)
  • 2018 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 4件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件)

  • [国際共同研究] National Radio Astronomy Observatory/Air Force Research Laboratory(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Max Planck Institute(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] 米国国立電波天文台(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] OCTAD-S: digital fast Fourier transform spectrometers by FPGA2017

    • 著者名/発表者名
      Iwai Kazumasa、Kubo Y?ki、Ishibashi Hiromitsu、Naoi Takahiro、Harada Kenichi、Ema Kenji、Hayashi Yoshinori、Chikahiro Yuichi
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space

      巻: 69 号: 1 ページ: 95-95

    • DOI

      10.1186/s40623-017-0681-8

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ALMA Discovery of Solar Umbral Brightness Enhancement at λ = 3 mm2017

    • 著者名/発表者名
      Iwai Kazumasa、Loukitcheva Maria、Shimojo Masumi、Solanki Sami K.、White Stephen M.
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal Letter

      巻: 841 号: 2 ページ: L20-L20

    • DOI

      10.3847/2041-8213/aa71b5

    • NAID

      120006343669

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Variation of the Solar Microwave Spectrum in the Last Half Century2017

    • 著者名/発表者名
      Shimojo Masumi、Iwai Kazumasa、Asai Ayumi、Nozawa Satoshi、Minamidani Tetsuhiro、Saito Masao
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 848 号: 1 ページ: 62-62

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aa8c75

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Polarization Characteristics of Zebra Pattern in Type IV Solar Radio Bursts.2017

    • 著者名/発表者名
      Kaneda K., H.Misawa, K.Iwai, S.Masuda, F.Tsuchiya, Y.Kato and T.Obara,
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 842 号: 1 ページ: 1-12

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aa74c1

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Observing the Sun with the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA): High-Resolution Interferometric Imaging2017

    • 著者名/発表者名
      Shimojo M.、Bastian T. S.、Hales A. S.、White S. M.、Iwai K.、Hills R. E.、Hirota A.、Phillips N. M.、Sawada T.、Yagoubov P.、Siringo G.、Asayama S.、Sugimoto M.、Brajsa R.、Skokic I.、Barta M.、Kim S.、de Gregorio-Monsalvo I.、Corder S. A.、et al.
    • 雑誌名

      Solar Physics

      巻: 292 号: 7 ページ: 87-87

    • DOI

      10.1007/s11207-017-1095-2

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Observing the Sun with the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA): Fast-Scan Single-Dish Mapping2017

    • 著者名/発表者名
      White S. M.、Iwai K.、Phillips N. M.、Hills R. E.、Hirota A.、Yagoubov P.、Siringo G.、Shimojo M.、Bastian T. S.、Hales A. S.、Sawada T.、Asayama S.、Sugimoto M.、Marson R. G.、Kawasaki W.、Muller E.、Nakazato T.、Sugimoto K.、et al.
    • 雑誌名

      Solar Physics

      巻: 292 号: 7 ページ: 88-88

    • DOI

      10.1007/s11207-017-1123-2

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] ALMA単面鏡太陽観測のためのビームパタンモデルとデコンボリューション2018

    • 著者名/発表者名
      岩井一正, Timothy Bastian , Stephen White, 下条圭美, ALMA太陽観測チーム
    • 学会等名
      日本天文学会2018年春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ALMA単面鏡太陽画像のデコンボリューション2018

    • 著者名/発表者名
      岩井一正
    • 学会等名
      太陽研連シンポジウム「太陽研究の将来展望」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ALMA Discovery of Solar Umbral Brightness Enhancement at λ=3 mm2017

    • 著者名/発表者名
      Kazumasa Iwai, M. Loukitcheva, M. Shimojo, S. Solanki, S. White
    • 学会等名
      American Geophysical Union Fall Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ALMA Discovery of Solar Umbral Brightening at λ=3 mm2017

    • 著者名/発表者名
      Kazumasa Iwai, M. Loukitcheva, M. Shimojo, S. Solanki, S. White
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ALMAによる黒点暗部増光の発見2017

    • 著者名/発表者名
      岩井一正, Loukitcheva Maria,下条 圭美, Solanki Sami, White Stephe
    • 学会等名
      日本天文学会2017年秋季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 汎用デジタル分光装置:OCTAD-S2017

    • 著者名/発表者名
      岩井一正, 久保勇樹, 石橋弘光, 直井隆浩, 原田健一, 江間研自, 林由紀, 近廣祐一
    • 学会等名
      日本天文学会2017年秋季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 鹿児島県山川におけるNICT新太陽電波望遠鏡の開発2016

    • 著者名/発表者名
      岩井一正、久保勇樹、石橋弘光、直井隆浩、石井守
    • 学会等名
      日本SKAコンソーシアム「技術開発」地域会議 in 鹿児島
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島県・鹿児島市)
    • 年月日
      2016-12-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-06-07  

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