| 研究課題/領域番号 |
19K14754
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分16010:天文学関連
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| 研究機関 | 北見工業大学 (2020-2022)
東京大学 (2019) |
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研究代表者 |
竹腰 達哉 北見工業大学, 工学部, 助教 (00714164)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | サブミリ波 / 銀河形成 / 電波天文学 / マイクロ波・ミリ波・テラヘルツ波 / 波動利用工学 / 微細プロセス技術 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
宇宙の星形成・構造形成の進化史を探るうえで、サブミリ波カメラによる多色サーベイは核心的な観測手法である。本研究では、次世代の多色サーベイ観測を見据えて、「サブミリ波版フィルターホイール機構」の開発を行い、実験室での実証を行う。この装置は、フィルターホイール機構を用いた簡便なフィルター交換機構をサブミリ波カメラの冷却光学系に組み込むことで、様々なサブミリ波の大気の窓での観測を容易に実現する。サブミリ波光学フィルターおよびモーターを用いた極低温駆動系の開発を行ったうえで、極低温検出器とともにノイズ測定、光学測定を行い、フィルターホイール機構の性能評価を行う。
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| 研究成果の概要 |
ミリ波・サブミリ波撮像観測は、宇宙星形成史を理解するうえで重要な観測手法である。銀河の測光赤方偏移を効率的に決定できる多色撮像カメラの実現を目指し、開発的研究を実施した。まず、帯域の定義に重要なサブミリ波バンドパスフィルターを、高精度かつ安価なフレキシブルプリント基板(FPC)技術を利用し開発した。また、極低温検出器と光学的に結合させるホーンアンテナアレイを、大口径の焦点面に適した熱収縮率の小さいシリコンアルミ材を用いて製作した。極低温検出器の実験環境の整備も進め、極低温検出器の評価試験を実施した。今後、本研究の成果を活用し、科学観測用の次世代多色サブミリ波カメラの開発を推進する。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究によって、次世代サブミリ波多色カメラの実現に欠かせない光学フィルターや大型焦点面用の材料開発、そして大型極低温検出器の測定環境の開発が完了した。6色撮像を目指すグリーンランド望遠鏡用サブミリ波カメラ計画においてこれらの技術を活用し、早期に遠方星形成銀河の多色撮像観測の実現が期待される。また、これらの技術のより広範な応用も期待される。特にフレキシブルプリント基板を用いた光学フィルターは、多色観測を志向する他の電波観測装置への利用や次世代通信での利用、また大口径ウェハーとの相性が良いシリコンアルミ複合体は極低温検出器に加えて量子コンピューター分野での用途も期待される。
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