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集積型ミリ波サブミリ波6色同時撮像カメラの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17H02872
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

大島 泰  国立天文台, 先端技術センター, 助教 (40450184)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2019年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2018年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2017年度: 8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円)
キーワード電波天文学 / テラヘルツ技術 / 超伝導検出器 / 超伝導フィルター / 反射防止コーティング / メタマテリアル / ミリ波サブミリ波
研究成果の概要

サブミリ波銀河と呼ばれる初期宇宙の爆発的星形成銀河や宇宙最大の天体である銀河団をミリ波サブミリ波帯で観測することは、宇宙の構造や化学的な進化を理解することにつながる。特に本研究では、従来は難しかった広い周波数帯域を同時に観測することができるミリ波サブミリ波のカメラの基幹技術である「集積型」の超伝導検出器の開発やカメラの光学素子に要求される超広帯域な反射防止技術の開発を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の成果は、ミリ波サブミリ波天文学の情報量が特に周波数方向で大きく増えることにつながり、銀河や銀河団の観測はもちろんのことより広い種類の天体の観測にも役立つことが考えられる。また、本研究で得られたミリ波サブミリ波帯の技術は天文観測の発展だけでなく、次世代の社会基盤への応用も期待される。例えば、ミリ波帯通信技術との親和性の高さから、本研究で得られた材料の光学特性、および検出器や光学素子の様々な設計手法を通信技術へ応用可能である。また、超伝導回路技術や極低温でのギガヘルツ帯の信号伝送技術が量子コンピュータの周辺技術として活用可能である。

報告書

(4件)
  • 2021 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 9件)

  • [国際共同研究] SRON(オランダ)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] 香港中文大学(中国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Demonstration of wideband metal mesh filters for submillimeter astrophysics using flexible printed circuits2020

    • 著者名/発表者名
      Uno Shinsuke, Takekoshi Tatsuya, Oshima Tai, Yoshioka Keisuke, KahWuy Chin, Kohno Kotaro
    • 雑誌名

      Applied Optics

      巻: 59 号: 13 ページ: 4143-4143

    • DOI

      10.1364/ao.389605

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Atacama sub-millimeter telescope experiment polarimeter (APol) I: design and lab-test result2020

    • 著者名/発表者名
      Zhang Y.、Li H.-B.、Luhr D.、Takekoshi T.、Oshima T.、Gu Q.
    • 雑誌名

      Applied Optics

      巻: 59 号: 8 ページ: 2593-2599

    • DOI

      10.1364/ao.378008

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 多色サブミリ波カメラ用多段型多孔質膜赤外線フィルターの開発2021

    • 著者名/発表者名
      長沼桐葉, 吉岡佳輔, 酒井剛, 大島泰, 竹腰達哉, 丹羽佑果, 宇野慎介, 陳家偉, 井上修平
    • 学会等名
      日本天文学会2021年春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 超広視野時代のサブミリ波連続波観測の大気放射の除去について2021

    • 著者名/発表者名
      大島泰, 竹腰達哉, 陳家偉, 宇野慎介, 井上修平, 長沼桐葉, 丹羽佑果
    • 学会等名
      日本天文学会2021年秋季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 超伝導検出器焦点面に適した低熱収縮シリコンアルミ合金の極低温特性評価2021

    • 著者名/発表者名
      竹腰達哉, 李建鋒, 陳家偉, 宇野慎介, 井上修平, 長沼桐葉, 丹羽佑果, 藤田和之, 香内晃, 中坪俊一, 美馬覚, 大島泰
    • 学会等名
      日本天文学会2021年秋季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 多色サブミリ波カメラ用超広帯域反射防止技術の開発2021

    • 著者名/発表者名
      長沼桐葉, 吉岡佳輔, 酒井剛, 大島泰, 竹腰達哉, 丹羽佑果, 宇野慎介, 陳家偉, 井上修平
    • 学会等名
      日本天文学会2021年秋季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 多色サブミリ波カメラ用超広帯域準光学バンドパスフィルターの開発2021

    • 著者名/発表者名
      宇野慎介, 陳家偉, 井上修平, 河野孝太郎, 大島泰, 竹腰達哉, 長沼桐葉, 丹羽佑果
    • 学会等名
      日本天文学会2021年秋季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Material properties of a low contraction and resistivity silicon-aluminum alloy for cryogenic detectors2021

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Takekoshi, Kianhong Lee, Kah Wuy Chin, Shinsuke Uno, Toyo Naganuma, Shuhei Inoue, Yuka Niwa, Kazuyuki Fujita, Akira Kouchi, Shunichi Nakatsubo, Satoru Mima, Tai Oshima
    • 学会等名
      19th International Workshop on Low Temperature Detectors (LTD-19)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Design of On-chip Broadband Band Selection Filter for Multi-chroic mm/submm Camera2019

    • 著者名/発表者名
      Kah Wuy Chin, Tai Ohshima, Satoshi Ono, Takeshi Sakai, Tatsuya Takekoshi, Satoru Mima, Ryohei Kawabe, Masato Naruse, Keisuke Yoshioka, Shinsuke Uno
    • 学会等名
      30th International Symposium on Space Terahertz Technology
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of mm/submm Frequency Selective Filters made with FPC Fabrication Technology2019

    • 著者名/発表者名
      Shinsuke Uno, Tatsuya Takekoshi, Kah Wuy Chin, Kotaro Kohno, Tai Oshima, Keisuke Yoshioka
    • 学会等名
      30th International Symposium on Space Terahertz Technology
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of mm/submm broadband anti-reflection coating exploiting the various expanded PTFEs measured with THz-TDS2019

    • 著者名/発表者名
      Tai Oshima, Keisuke Yoshioka, Tatsuya Takekoshi, Kah Wuy Chin, Shinsuke Uno, Takeshi Sakai
    • 学会等名
      30th International Symposium on Space Terahertz Technology
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 多色連続波カメラ用FPC広帯域バンドパスフィルターの多段パターン最適化2019

    • 著者名/発表者名
      宇野慎介, 竹腰達哉, 陳家偉, 河野孝太郎, 大島泰, 吉岡佳輔
    • 学会等名
      日本天文学会2019年秋季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] FPC 製造技術を用いたミリ波サブミリ波帯周波数選択フィルターの開発2019

    • 著者名/発表者名
      宇野慎介, 竹腰達哉, 陳家偉, 河野孝太郎, 大島泰, 吉岡佳輔
    • 学会等名
      日本天文学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 半導体基板上に実現するオンチップ広帯域バンドパスフィルターの設計2019

    • 著者名/発表者名
      陳家偉, 竹腰達哉, 宇野慎介, 河野孝太郎, 大島泰, 川邊良平, 小野哲, 吉岡佳輔, 酒井剛, 成瀬雅人, 美馬覚
    • 学会等名
      日本天文学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Compact On-chip Wideband Bandpass Filter Design for Millimeter/Submillimeter Wave Multichroic Camera2019

    • 著者名/発表者名
      Chin, K. W., Oshima, T., Ono, S., Sakai, T., Takekoshi, T., Mima, S., Kawabe, R., Naruse, M., Yoshioka, K., Uno, S.
    • 学会等名
      International Workshop on Far-Infrared Technologies
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of multi-color mm/sub-mm Camera in NAOJ2019

    • 著者名/発表者名
      Tai Oshima
    • 学会等名
      International Workshop on Submillimeter Astronomy
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] FTS Measurement System for the Multi-chroic mm/submm Camera2018

    • 著者名/発表者名
      Takekoshi, T., Terasaki, T., Chin, K. W., Yoshioka, K., Oshima, T., Matsuo, H.
    • 学会等名
      The 19th EA Sub-mm-wave Receiver Technology Workshop
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Building a submillimeter optical property database based on precision measurement using THz-TDS2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshioka, K., Sakai, T., Oshima, T., Takekoshi, T., Chin, K. W.
    • 学会等名
      The 19th EA Sub-mm-wave Receiver Technology Workshop
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of mm/submm Frequency Selective Filters made with FPC Fabrication Technology2018

    • 著者名/発表者名
      Uno, S., Takekoshi, T., Chin, K. W., Kohno, K., Yoshioka, K., Oshima, T.
    • 学会等名
      The 19th EA Sub-mm-wave Receiver Technology Workshop
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2023-01-30  

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