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カートリッジ型超伝導受信機の開発と原子・分子線観測による星間物質進化の研究

研究課題

研究課題/領域番号 17340058
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

関本 裕太郎  国立天文台, 先端技術センター, 准教授 (70262152)

研究分担者 立松 健一  国立天文台, 電波研究部, 教授 (40202171)
研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
16,800千円 (直接経費: 15,900千円、間接経費: 900千円)
2007年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2006年度: 5,100千円 (直接経費: 5,100千円)
2005年度: 7,800千円 (直接経費: 7,800千円)
キーワード受信機 / サブミリ波 / 超伝導 / SISミクサ / ビームパターン / 振幅・位相安定性 / phase stability
研究概要

本研究は、周波数帯385-500GHz帯で、量子雑音限界(5hf/k~100K)の超高感度サブミリ波信機を開発をおこなった。その結果、サブミリ波において、サイドバンド分離型受信機として世界最高性能が達成された(Kamikura, et. Al.2006)。低雑音化に成功したのみならず、引き続き、RF帯での広帯域化(385GHz-500GHz)や中間周波数帯での広帯域化(4-8GHz)等の工夫をおこなった。これは天体からの微弱な信号の長時間の積分を可能とする実用型の天体観測用超伝導受信機であるといえる。高精度なビームパターンや交差偏波の測定が可能となる測定システムの開発にも成功し、論文にまとめて投稿している。
将来の多ピクセル受信機アレイを目指して、バランスドミクサの開発をおこない、論文として受理された。また、次世代のダブルバランスドミクサの設計・試作研究をおこなった。
N2H+というイオンやHC3Nといった分子線をもちいたオリオン分子雲の観測的研究もおこない、論文に投稿し、受理されている。

報告書

(4件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2008 2007 2006 2005 その他

すべて 雑誌論文 (27件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] A 400-500 GHz Balanced SIS Mixer with a Waveguide Quadrature Hybrid Coupler2008

    • 著者名/発表者名
      Y.Serizawa, Y.Sekimoto, et. al.
    • 雑誌名

      International Journal of Infrared and Millimeter Waves

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] N2H+ and HC3N Observations of the Orion A Cloud2008

    • 著者名/発表者名
      K.Tatematsu, R.Kandori, T.Umemoto, and Y.Sekimoto
    • 雑誌名

      PASJ

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A 400 - 500 GHz Balanced SIS Mixer with a Waveguide Quadrature Hybrid Coupler2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Serizawa, Y. Sekirnoto, et. al.
    • 雑誌名

      International Journal of Infrared and Millimeter Waves (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] N2H+ and HC3N Observations of the Orion A Cloud2008

    • 著者名/発表者名
      K. Tatematsu, R. Kandori, T. Umemoto, Y. Sekimoto
    • 雑誌名

      PAS J (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Submillimeter Cartridge-Te Receiver : ALMA Band 8(385-500 GHz) qualification model2008

    • 著者名/発表者名
      N. Satou, Y. Sekimoto, et. al.
    • 雑誌名

      PAS J (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] N2H+ and HC3N Observations of the Orion A Cloud2008

    • 著者名/発表者名
      K. Tatematsu, et. al.
    • 雑誌名

      PASJ 60

      ページ: 407-419

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Magnetic Field on Performance of SIS Mixers Measured at 385-500 GHz2007

    • 著者名/発表者名
      W.Shan, S.C.Shi, Y.Sekimoto, T.Noguchi
    • 雑誌名

      IEEE microwave and wireless components letters 17

      ページ: 268-270

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] N2H+ and HC3N Observations of the Orion A Cloud2007

    • 著者名/発表者名
      W. Shan, S. C. Shi, Y. Sekimoto, T. Noguchi
    • 雑誌名

      IEEE microwave and wireless components letters 17

      ページ: 268-270

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The Discovery of Diffuse X-Ray Emission in NGC 2024,One of the Nearest Massive Star-forming Region2006

    • 著者名/発表者名
      Ezoe, Y.;Kokubun, M.;Makishima, K.;Sekimoto, Y.;Matsuzaki, K.
    • 雑誌名

      ApJ Letter 649

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A385-500GHz Sideband-Separating(2SB)SIS Mixer Based on a Waveguide Split-block Coupler2006

    • 著者名/発表者名
      M.Kamikura, Y.Tomimura, Y.Sekimoto, S.Asayama, W.L.Shan, N.Satou, Y.Iizuka, T.Ito, T.Kamba, Y.Serizawa, T.Noguchi
    • 雑誌名

      International Journal of Infrared and Millimeter Waves 27

      ページ: 37-53

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A 385-500 GHz Low Noise Superconductor-Insulatro-Superconductor Mixer for ALMA band 82006

    • 著者名/発表者名
      W.L.Shan, S.Asayama, M.Kamikura, T.Noguchi, S.C.Shi, Y.Sekimoto
    • 雑誌名

      IEICE Trans.Electron. E39

      ページ: 170-176

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Investigation of Diffuse Hard X-Ray Emission from the Massive Star-Forming Region NGC 63342006

    • 著者名/発表者名
      Y.Ezoe, M.Kokubun, K.Makishima, Y.Sekimoto, and K.Matsuzaki
    • 雑誌名

      ApJ 638

      ページ: 860-877

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Discovery of Diffuse X-Ray Emission in NGC 2024, One of the Nearest Massive Star-forming Region2006

    • 著者名/発表者名
      Ezoe, Y. ; Kokubun, M. ; Makishima, K. ; Sekimoto, Y. ; Matsuzaki, K.
    • 雑誌名

      Ap JL 649

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A 385-500 GHz Sideband-Separating(2SB) SIS Mixer Based on a Waveguide Split-block Coupler2006

    • 著者名/発表者名
      M. Kamikura, Y. Tomimura, Y. Sekimoto, S. Asayama, W. L. Shan, N. Satou, Y. lizuka, T. Ito, T. Kamba, Y. Serizawa, T. Noguchi
    • 雑誌名

      International Journal of Infrared and Millimeter Waves 27

      ページ: 37-53

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A 385-500 GHz Low Noise Superconductor-Insulatro-Superconductor Mixer for ALMA band 82006

    • 著者名/発表者名
      W. L. Shan, S. Asayama, M. Kamikura, T. Noguchi, S. C. Shi, Y. Sekimoto
    • 雑誌名

      IEICE Trans. Electron. E89

      ページ: 170-176

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Investigation of Diffuse Hard X-Ray Emission from the Massive Star-Forming Region NGC 63342006

    • 著者名/発表者名
      Matsuzaki
    • 雑誌名

      Ap I 638

      ページ: 860-877

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A 385-500 GHz SIDEBAND-SEPARATING (2SB) SIS MIXER BASED ON A WAVEGUIDE SPLIT-BLOCK COUPLER2006

    • 著者名/発表者名
      M.Kamikura, Y.Sekimoto, et al.
    • 雑誌名

      International Journal of Infrared and Millimeter Wave (In press)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Investigation of Diffuse Hard X-Ray Emission from the Massive Star-Forming Region NGC 63342006

    • 著者名/発表者名
      Y.Ezoe, M.Kokubun, K.Makishima, Y.Sekimoto, K.Matsuzaki
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal 638

      ページ: 860-860

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2005 実績報告書
  • [雑誌論文] The Discovery of Diffuse X-Ray Emission in NGC 2024, One of the Nearest Massive Star-forming Regio2006

    • 著者名/発表者名
      Ezoe, Y., Kokubun, M., Makishima, K., Sekimoto, Y., Matsuzaki, K.
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal 649

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] A 385-500 GHz Low Noise Superconductor-Insulatro-Superconductor Mixer for ALMA band 82006

    • 著者名/発表者名
      W.L.Shan, S.Asayama, M.Kamikura, T.Noguchi, S.C.Shi, Y.Sekimoto
    • 雑誌名

      IEICE Trans. Electron E89-C

      ページ: 170-170

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Interaction Between the Supernova Remnant HB21 and Molecular Clouds2006

    • 著者名/発表者名
      D.-Y.Byun, B.-C.Koo, K.Tatematsu, K.Sunada
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal 637

      ページ: 283-295

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Design and Development of SIS Mixers for ALMA Band 82005

    • 著者名/発表者名
      W.L.Shan, T.Noguchi, S.C.Shi, Y.Sekimoto
    • 雑誌名

      IEEE Trans.Applied Supercond 15

      ページ: 1115-1126

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design and Development of SIS Mixers for ALMA Band 82005

    • 著者名/発表者名
      W. L. Shan, T. Noguchi, S. C. Shi, Y. Sekimoto
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Applied Supercond. 15

      ページ: 503-506

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Design and Development of SIS Mixers for ALMA Band 82005

    • 著者名/発表者名
      W.L.Shan, T.Noguchi, S.C.Shi, Y.Sekimoto
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Applied Supercond. 15

      ページ: 503-506

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Modeling the Physical Structure of the Low Density Pre-Protostellar Core Lynds 14982005

    • 著者名/発表者名
      Y.L.Shirley, M.K.Nordhaus, J.M.Grcevich, N.J.Evans II, J.M.C.Rawlings, K.Tatematsu
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal 632

      ページ: 982-1000

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Near Infrared Imaging Survey of Bok Globules : Density Structure2005

    • 著者名/発表者名
      R.Kandori, Y.Nakajima, M.Tamura, K.Tatematsu, Y.Aikawa, T.Naoi, K.Sugitani, H.Nakaya, T.Nagayama, T.Nagata, M.Kurita, D.Kato, C.Nagashima, S.Sato
    • 雑誌名

      Astronomical Journal 130

      ページ: 2166-2184

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] A Submillimeter Cartridge-Type Receiver:ALMA Band 8(385-500 GHz)qualification model

    • 著者名/発表者名
      N.Satou, Y.Sekimoto, et. al.
    • 雑誌名

      PASJ

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [学会発表] ALMA Band8受信機-プレ量産1号機の開発2008

    • 著者名/発表者名
      関本 裕太郎
    • 学会等名
      日本天文学会
    • 発表場所
      代々木
    • 年月日
      2008-03-26
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] ALMA Band8 receiver-Development for Pre-production #1 Cartridge2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Sekimoto
    • 学会等名
      Astronomical Society of Japan
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2008-03-26
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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