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宇宙背景放射の偏光観測を通した超高エネルギー物理の研究

研究課題

研究課題/領域番号 18J01039
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 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理(実験)
研究機関京都大学

研究代表者

安達 俊介  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2018-04-25 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード宇宙マイクロ波背景放射 / 角度較正 / 初期宇宙 / 検出器角度較正 / CMB偏光観測
研究実績の概要

本年度はSimons Observatory(SO)実験での初観測を目指して、3台設置する望遠鏡のうち、2、3台目の望遠鏡の部品製造をおこなった。本研究者はその中でも電波吸収体といって、望遠鏡の内壁に搭載し望遠鏡外部から入ってくる余分な光を吸収する素子を作製した。これは地上放射からくるノイズを落とし、望遠鏡のノイズレベルを決めるのに非常に重要である。 2、3台目の内壁の広い面積をカバーするために、大量生産体制を整える必要があったが、作成手順をマニュアル化して複数人体制で、適切にスケジュール管理をすることで必要な量の作製を達成した。また、電波吸収体に関しては今回作製したものの性能で満足せず、さらに吸収能力の高い電波吸収体が作製できないかと考え、素材の最適化をおこなった。従来まで使っていた素材を変更し、これまでより特に低周波(~50GHz)で 1桁以上反射率が低い電波吸収体を開発できた。
ワイヤーを用いた望遠鏡の偏光角度応答性の較正にも取り組んだ。SO 実験では、来年度の望遠鏡の設置に向けて較正装置の製造に取りかかっている。この較正装置ではワイヤーの方向を変えるモーターやその位置を読み取るエンコーダ、較正時と宇宙観測時で較正装置自体を移動するための電動アクチュエータなど多岐にわたる電動デバイスが組み込まれており、それらを統合的に制御する電子機器が必要になる。本年度はその電子機器をまとめたエレクトロニクスボックスの開発に注力し、設計・開発を完了した。
現在動いているSimons Array実験でもワイヤーを用いた較正をおこなっており、年度末に望遠鏡が安定してデータが取れるようになったので、1年目に開発したワイヤー較正装置を用いてデータを取得した。データを取得したのが年度末間際だったために、検出器の評価までは進められなかったものの、今後このデータの解析をして角度較正をおこないたい。

現在までの達成度 (段落)

令和2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

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] A Measurement of the CMB E-mode Angular Power Spectrum at Subdegree Scales from 670 Square Degrees of POLARBEAR Data2020

    • 著者名/発表者名
      Adachi S. et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 904 号: 1 ページ: 65-65

    • DOI

      10.3847/1538-4357/abbacd

    • 関連する報告書
      2020 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] A Measurement of the Degree-scale CMB B-mode Angular Power Spectrum with Polarbear2020

    • 著者名/発表者名
      The Polarbear Collaboration et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 897 号: 1 ページ: 55-55

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab8f24

    • 関連する報告書
      2020 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] Production method of millimeter-wave absorber with 3D-printed mold2020

    • 著者名/発表者名
      S. Adachi, M. Hattori, F. Kanno, K. Kiuchi, T. Okada and O. Tajima
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments

      巻: 91 号: 1 ページ: 06103-06103

    • DOI

      10.1063/1.5132871

    • 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] CMB 観測実験 Simons Observatory の開発状況2020

    • 著者名/発表者名
      安達俊介
    • 学会等名
      日本物理学会 2020 年秋季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Development of Blackbody Absorber by using a 3D- printed Mold for Millimeter-wave Measurements2020

    • 著者名/発表者名
      安達俊介
    • 学会等名
      新学術「ニュートリノで拓く素粒子と宇宙」研究会2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] CMB 偏光観測実験 Simons Observatory の開発状況2020

    • 著者名/発表者名
      安達俊介
    • 学会等名
      日本物理学会第75回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Simons Observatory 実験のための電波吸収材-黒体-の開発と実装2019

    • 著者名/発表者名
      安達俊介
    • 学会等名
      日本物理学会2019年秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] A Novel Production Method of Millimeter- wave Absorber by a 3D-printed Mold2019

    • 著者名/発表者名
      S. Adachi
    • 学会等名
      18th International Workshop on Low Temperature Detectors(LTD-18)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 宇宙マイクロ波背景放射観測実験におけるノイズ削減を目的とした3Dプリンタで作る電波吸収材「黒体」の開発2019

    • 著者名/発表者名
      安達俊介
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 次世代宇宙マイクロ波背景放射偏光観測実験 Simons Observatory での小口径望遠鏡の光学筒の開発試験2018

    • 著者名/発表者名
      安達俊介
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-05-01   更新日: 2024-03-26  

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