サブミリ波SIS256画素イメージングアレイ検出器の試作

• 研究課題/領域番号: 21244023
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 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)
• 連携研究者: 野口 卓 国立天文台, 先端技術センター, 教授 (90237826)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 30,550千円 (直接経費: 23,500千円、間接経費: 7,050千円); 2012年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円); 2011年度: 9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円); 2010年度: 14,560千円 (直接経費: 11,200千円、間接経費: 3,360千円)
• キーワード: 電波カメラ / 超伝導検出器 / ミリ波・サブミリ波 / 初期宇宙 / テラヘルツ波 / 極低温装置 / ミリ波カメラ / サブミリ波 / 電波天文学 / ミリ波 / 極低温

研究概要

テラヘルツ領域を含むミリ波帯の広視野高感度天文観測用のイメージングアレイを実現するため、サブミリ波超伝導検出器の試作・開発を行った。宇宙創成のまもないころの低温の天体形成の研究を進める上で、宇宙背景放射を含むミリ波からサブミリ波の広視野高感度観測は極めて重要である。我々は、ALMA超伝導受信機の開発を通して得た低雑i音化や高精度ビームパターン計測の手法を駆使し、極低温0.1KにてNEP6x10^<-18>W/rHzを達成する超伝導2次元アレイ検出器(500画素)の開発をおこなった。

研究成果

• [雑誌論文] Beam Pattern Measurements of Millimeter-Wave Kinetic Inductance Detector Camera With Direct Machined Silicon Lens Array (2013)
  • 著者名/発表者名: Nitta, T, Naruse, M, Sekimoto, Y, Mitsui, K, Okada, N, Karatsu, K Sekine, M Matsuo, H, Noguchi, T Uzawa, Y Seta, M Nakai, N
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology 巻: 3 ページ: 56-62
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a Transportable Telescope for Galactic Survey at 500 GHz in Antarctica (2013)
  • 著者名/発表者名: Ishii, S. , Seta, M., Nakai, N., Miyamoto, Y., Nagai, M., Arai, H., Maezawa, H., Nagasaki, T., Miyagawa, N., Motoyama, H., Sekimoto, Y., Bronfman, L
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology 巻: 3 ページ: 15-24
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optical Efficiencies of Lens-Antenna Coupled Kinetic Inductance Detectors at 220 GHz (2013)
  • 著者名/発表者名: Naruse, Masato Sekimoto, Yutaro Noguchi, Takashi Miyachi, Akihira Karatsu, Kenichi Nitta, Tom Sekine, Masakazu Uzawa, Yoshinori Taino, Tohru Myoren, Hiroaki
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology 巻: 3-2 ページ: 180-186
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a 385-500 GHz Sideband-Separating Balanced SIS Mixer (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Serizawa, Y. Sekimoto, M. Kamikura, W. Shan, T. Ito, T. Tamura and T. Noguchi
  • 雑誌名: JOURNAL OF INFRARED, MILLIMETER AND TERAHERTZ WAVES 巻: 33 号: 10 ページ: 999-1017
  • DOI: 10.1007/s10762-012-9917-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of 1000 arrays MKID Camera for the CMB Observation (2012)
  • 著者名/発表者名: Karatsu, Kenichi Naruse, Masato Nitta, Tom, Masakazu Sekine Yutaro Sekimoto Noguchi, Takashi Uzawa, Yoshinori Matsuo, Hiroshi Kiuchi, Hitoshi
  • 雑誌名: SPIE 巻: 8452
• [雑誌論文] RF Conductivity and Surface Impedance of a Superconductor Taking into Account the Complex Superconducting gap Energy (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Noguchi, M. Naruse, Y. Sekimoto
  • 雑誌名: Physics Procedia 巻: 36 ページ: 318-323
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of 1000 arrays MKID Camera for the CMB Observation (2012)
  • 著者名/発表者名: Karatsu, Kenichi Naruse, Masato Nitta, Tom Masakazu Sekine Yutaro Sekimoto Noguchi, Takashi Uzawa, Yoshinori Matsuo, Hiroshi Kiuchi, Hitoshi
  • 雑誌名: SPIE 巻: 8452
• [雑誌論文] Development of Submillimeter-Wave SIS Mixers and ALMA receivers (2010)
  • 著者名/発表者名: S.C.Shi, Y.Sekimoto
  • 雑誌名: Jpn.Soc.Infrared Science & Technology 巻: 19 ページ: 33-36
  • NAID: 10030353330
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a 385-500 GHz Orthomode Transducer (OMT) (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Kamikura, N.Naruse, et al.
  • 雑誌名: Journal of Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves 巻: (In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a 385-500GHz Orthomode Transducer(OMT) (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Kamikura, N.Naruse, et al.
  • 雑誌名: Journal of Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves (In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Near-Field Beam Pattern Measurement of Qualification Model of ALMA Band 8(385-500GHz)Cartridge Receiver (2009)
  • 著者名/発表者名: N.Naruse, T.Ito, Y.Sekimoto, et al.
  • 雑誌名: Experimental Astronomy 24 ページ: 89-107
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of Crystal Al MKIDs by Molecular Beam Epitaxy
  • 著者名/発表者名: M. Naruse, Y. Sekimoto, T. Noguchi, A. Miyachi, T. Nitta and Y. Uzawa
  • 雑誌名: JOURNAL OF LOW TEMPERATURE PHYSICS 巻: 167 ページ: 373-378
  • 査読あり
• [学会発表] Submillimeter Camera Dome-Fuji Telescope (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Sekimoto
  • 学会等名: East Asia Submillimeter Workshop
  • 発表場所: Purple Mountain Observatory (China)
  • 年月日: 2013-01-11
• [学会発表] Submillimeter Camera Development for LiteBIRD and South Pole Dome-Fuji Telescope (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Sekimoto
  • 学会等名: East Asia Submillimeter Workshop
  • 発表場所: Purple Mountain Observatory (China)
• [学会発表] Submillimeter 10k pixel Camera and Imaging Spectroscopy (2013)
  • 著者名/発表者名: 関本裕太郎
  • 学会等名: 第13回ミリ波サブミリ波受信機ワークショプ
  • 発表場所: 名古屋大学 (愛知県)
• [学会発表] 宇宙背景放射偏光観測のための多素子超伝導体共振器カメラの開発と実験室での実証試験 (2012)
  • 著者名/発表者名: 唐津謙一
  • 学会等名: 日本物理学会春季大会
  • 発表場所: 関西学院大学(兵庫県)
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] 宇宙背景放射偏光観測のための多素子超伝導体共振器カメラの開発と実験室での実証試験 (2012)
  • 著者名/発表者名: 唐津謙一
  • 学会等名: 日本物理学会春季大会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-20
• [学会発表] 2012 Development of 1000 arrays MKID Camera for the CMB Observation (2012)
  • 著者名/発表者名: Karatsu, K.
  • 学会等名: 23rd International Symposium on Space Terahertz Technology
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2012-02-04
• [学会発表] Submillimeter 10k pixel Cameraand Imaging Spectroscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: 関本裕太郎
  • 学会等名: 第13回ミリ波サブミリ波受信機ワークショプ
  • 発表場所: 名古屋大学(愛知県)
• [学会発表] 2012Beam Pattern Measurements of Millimeter-wave MKIDs Camera with Direct Machined Silicon Lens Array (2012)
  • 著者名/発表者名: Nitta, T.
  • 学会等名: 23rd International Symposium on Space Terahertz Technology 2012
  • 発表場所: Tokyo, Japan
• [学会発表] 超伝導共振器を用いたミリ波帯アレイ型検出器の評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 新田冬夢
  • 学会等名: 日本天文学会秋季年会
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 年月日: 2011-09-15
• [学会発表] エピタキシャルAl膜を用いたKinetic Inductance Detectorsの作成と雑音特性評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 成瀬雅人
  • 学会等名: 応用物理学会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2011-08-29
• [学会発表] MKID-ミリ波サブミリ波検出器で拓く宇宙観測 (2011)
  • 著者名/発表者名: 関本裕太郎
  • 学会等名: 応用物理学会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2011-08-29
• [学会発表] MKID-ミリ波サブミリ波検出器で拓く宇宙観測 (2011)
  • 著者名/発表者名: 関本裕太郎
  • 学会等名: 応用物理学会
  • 発表場所: 山形大学(招待講演)
  • 年月日: 2011-08-29
• [学会発表] MKID-ミリ波サブミリ波検出器で拓く宇宙観測 (2011)
  • 著者名/発表者名: 関本裕太郎
  • 学会等名: 日本応用物理学会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
  • 年月日: 2011-03-26
• [図書] 天文学辞典(シリーズ現代の天文学) (2012)
  • 著者名/発表者名: 岡村定矩編集
  • 総ページ数: 400
  • 出版者: 日本評論社
• [図書] 天文学辞典 (シリーズ現代の天文学) (2012)
  • 著者名/発表者名: 岡村 定矩 編集
  • 総ページ数: 400
  • 出版者: 日本評論社
• [備考]
• [備考]
  • URL: http://atc.mtk.nao.ac.jp/~sekimoto/
• [備考]
  • URL: http://atc.mtk.nao.ac.jp/~sekimoto/
• [備考]
  • URL: http://atc.mtk.nao.ac.jp/~sekimoto/
• [産業財産権] 超伝導膜表面抵抗推測方法、超伝導膜表面インピーダンス推測方法、超伝導薄膜共振回路Q値推測方法、超伝導膜表面抵抗推測装置、及び、超伝導検出器製造方法 (2009)
  • 発明者名: 成瀬雅人、野口卓、関本裕太郎
  • 権利者名: 大学共同利用機関法人自然科学研究機構
  • 出願年月日: 2009-09-05
  • 取得年月日: 2011-03-24
• [産業財産権] 複素ギャップモデルを適用した超伝導薄膜の表面抵抗の計算手法 (2009)
  • 発明者名: 成瀬雅人・野口卓・関本裕太郎
  • 権利者名: 国立天文台
  • 産業財産権番号: 2009-205379
  • 出願年月日: 2009-11-25