| 研究課題/領域番号 |
23K22527
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| 補助金の研究課題番号 |
22H01256 (2022-2023)
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2022-2023) |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分15020:素粒子、原子核、宇宙線および宇宙物理に関連する実験
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| 研究機関 | 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構 |
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研究代表者 |
梅森 健成 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 教授 (60353364)
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| 研究分担者 |
菊池 章弘 国立研究開発法人物質・材料研究機構, エネルギー・環境材料研究センター, グループリーダー (50343877)
長谷川 雅也 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 准教授 (60435617)
道前 武 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 准教授 (70740471)
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| 研究期間 (年度) |
2024-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2024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)
2024年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2023年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2022年度: 10,270千円 (直接経費: 7,900千円、間接経費: 2,370千円)
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| キーワード | 超伝導 / 宇宙マイクロ波背景放射 / 超伝導ミラー / ニオブスズ / ニオブ / 宇宙背景放射 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、これまで超伝導空洞や超伝導電磁石などのために開発が進められてきた超伝導技術を、宇宙マイクロ波放射(CMB)観測における集光ミラーに適用することにより、宇宙空間からの電磁波の偏光分布測定における測定精度の向上を実証しようとするものである。
CMB観測においては精度の高い偏光分布の測定が要求されるが、集光ミラー表面の抵抗成分が生み出す偽偏光シグナルが測定精度を制限する要因となっている。
超伝導ミラーを採用することで、通常のアルミミラーに対して、偽偏光シグナルが劇的に削減されることを実証する。
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| 研究成果の概要 |
宇宙マイクロ波背景放射の観測において測定精度の制限要因となっている集光ミラーの超伝導化に取り組んだ。偏光測定装置の開発とニオブスズ製超伝導ミラー開発を並行して行った。偏光測定システムではアルミ・鉄・SUSの場合の偏光強度を測定するとともに、ニオブ板を用いた超伝導転移温度以下までの冷却試験までを行い、いよいよ超伝導ミラーの実験が行えるところまで装置の整備を進めた。ニオブスズ超伝導ミラーの開発は、ニオブ/ブロンズのクラッド材を用いてブロンズ法にてニオブスズ板生成の最適化を行った。最終的には実機を見越して、ニオブ/ブロンズ/無酸素銅の3層構造でのニオブスズ板製造の基盤技術開発を行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
昨今の量子技術など、様々な技術を支えるのが超伝導技術である。その中でも高温超電導体を含んだ薄膜超伝導体の技術はますます重要度が増している。今回の研究では、超伝導加速空洞や超伝導電磁石用に開発されて来た超伝導技術の応用開発を行った。直接的な学術的意義はCMB偏光測定の精度向上に繋がる。より広い社会的意義としては、量子コンピューターや量子デバイスなどへの応用展開が期待できる。
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