| 研究課題/領域番号 |
20H01940
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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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 | 山形大学 |
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研究代表者 |
中森 健之 山形大学, 理学部, 教授 (30531876)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 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 |
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2021年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
2020年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
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| キーワード | 時間領域天文学 / フォトンカウンティング / 中性子星 / 半導体センサ / 巨大電波パルス / MPPC / 可視光子計数 / 光子計数 / 半導体 / パルサー |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、カニパルサーで頻発していることが知られる巨大電波パルス（GRP）に同期した可視光放射の探索をマイクロ秒以下の時刻精度で行う。多波長同時観測から放射モデルに強い制限を与え、パルサー磁気圏の放射機構とGRPの起源を明らかにする。単光子の検出能力と高速応答性を合わせ持つ半導体光撮像素子を開発して、高感度・高時間分解能の可視光観測を行う。本研究を通じて可視光天文学を時間領域に拡張する観測基盤を構築する。
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| 研究成果の概要 |
独自に開発したガイガーアバランシェフォトダイオードアレイを用いた、可視光子計数法による高速撮像システムを開発した。16画素センサの信号をFPGAで処理して、100 nsの時間分解能で光子到来時刻を付与するシステムを構築した。また64画素の素子も新たに開発し、視野が大きくなり効率的な観測が実現した。これらのシステムを広島大学かなた望遠鏡に搭載し、電波望遠鏡と連携してかにパルサーを観測した。合わせて、可視光突発現象に対する観測性能を評価するための測光実験を行い、従来にない高速撮像性能を実証した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
半導体センサを用いた、貸天体観測用の超高速撮像カメラ技術が確立した。信号処理系の小型化によって移植性が向上したため、搭載できる望遠鏡の候補が広がり、今後の活用が期待される。これまで実現できなかった、ミリ秒以下の時間分解能を実現できたため、ごく短時間の高度変動を引き起こす、局所的な天体環境の変動にたいするプローブを得た。また、電波望遠鏡と光学望遠鏡との連携した観測ネットワークの基盤を形成できた。
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