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1.9THz帯天文ヘテロダイン分光観測の為の導波管型超伝導HEBミクサ素子の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26287033
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 天文学
研究機関大阪府立大学

研究代表者

前澤 裕之  大阪府立大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (00377780)

連携研究者 山本 智  東京大学, 大学院理学系研究科, 教授 (80182624)
研究協力者 大口 脩  東京大学
相馬 達也  東京大学
海老澤 勇治  東京大学
齊藤 滉介  大阪府立大学
西田 侑治  大阪府立大学
木村 公洋  大阪府立大学
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2015年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2014年度: 8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円)
キーワード天文学 / 地球・惑星科学 / 超伝導デバイス / テラヘルツ波 / ヘテロダイン分光 / 放射輸送モデル / リモートセンシング / 微細加工 / テラヘルツ / 宇宙物理学 / 超伝導検出素子 / デバイスプロセス / 電波天文学 / 地球惑星科学 / 超伝導検出器 / テラヘルツ分光 / 地球・惑星 / 暗黒星雲 / 太陽活動 / プラズマプロセス / ヘテロダインセンシング / 惑星科学
研究成果の概要

テラヘルツ(THz)帯は電波と赤外の狭間にあり、高感度なヘテロダイン検出器が未開拓の波長領域となっている。銀河の物質循環を担う炭素イオンや酸素原子、その他多くの分子の高励起線、地球・惑星の酸化反応を司るOHラジカルなどのスペクトル線も1.8-2THz帯に分布する。これらガス種の周波数高分解能のリモートセンシングの突破口を開くべく、超伝導NbTiN細線を集積したホーン/導波路型ホットエレクトロンボロメータ(HEB)ミクサ素子を1.8-2THz帯まで設計を高周波化し、その微細加工技術を確立した。また、本HEBミクサを用いた地球・惑星大気の衛星リムサウンディング観測のフィジビリティを検証した。

報告書

(5件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Application of Superconducting Hot-Electron Bolometer Mixers for Terahertz-Band Astronomy2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Maezawa
    • 雑誌名

      IEICE

      巻: 98-C ページ: 196-206

    • NAID

      130004841696

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] THz 帯超伝導ヘテロダイン分光器の開発によるSMILES-2衛星の天文観測応用2018

    • 著者名/発表者名
      西田侑治, 松本怜, 前澤裕之, 塩谷雅人, 西堀俊幸, 鈴木睦, 佐川 英夫, 落合啓, 野口卓, 宮地晃平, 山本智, 大口脩, 海老澤勇治, 他SMILES-2 ワーキンググループ
    • 学会等名
      日本天文学会2018年春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 超伝導検出素子を用いた宇宙・地球惑星科学の展開2018

    • 著者名/発表者名
      前澤裕之
    • 学会等名
      2017年度低温工学・超電導学会関西支部第4回講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] SMILES-2 ミッション, 成層圏・中間圏・下部熱圏の衛星による観測計画2017

    • 著者名/発表者名
      落合 啓、バロン フィリップ、入交 芳久、鵜澤 佳徳、西堀 俊幸、鈴木 睦、真鍋 武嗣、前澤 裕之、水野 亮、長浜 智生、塩谷 雅人
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] テラヘルツ超伝導ヘテロダイン検出素子を用いたSMILES2の天文観測応用2017

    • 著者名/発表者名
      前澤裕之
    • 学会等名
      SMILES-2サイエンスワークショップ
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] SMILES-2を用いた火星/金星大気のTHz帯リモートセンシングを見据えた放射輸送シミュレーション2017

    • 著者名/発表者名
      西田侑治、前澤裕之、真鍋武嗣、塩谷雅人、西堀俊幸、鈴木睦、佐川英夫、水野亮、長濱智生、落合啓、Baron Philippe、入交芳久、鵜澤佳徳
    • 学会等名
      日本惑星科学会 2017年秋季講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] SMILES-2衛星計画における惑星大気・天文観測応用2017

    • 著者名/発表者名
      西田侑治,前澤裕之,真鍋武嗣,塩谷雅人,西堀俊幸,鈴木睦,佐川英夫,水野亮, 長濱智生,落合啓, Baron Philippe,入交芳久,鵜澤佳徳
    • 学会等名
      第142回 地球電磁気・地球惑星圏学会 総会・講演会(2017年 秋学会)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] THz 帯超伝導ヘテロダイン検出器の搭載によるSMILES-2衛星の天文観測応用2017

    • 著者名/発表者名
      西田侑治, 松本怜, 前澤裕之, 真鍋武嗣, 塩谷雅人,西堀俊幸, 鈴木睦, 佐川英夫, 水野亮, 長濱智生, 落合啓,Baron Philippe, 入交芳久, 鵜澤佳徳
    • 学会等名
      日本天文学会2017年秋季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 1.9THz帯ホーン/導波路型NbTiN-HEBミクサ検出素子の開発2016

    • 著者名/発表者名
      齊藤滉介
    • 学会等名
      日本天文学会秋季年会
    • 発表場所
      愛媛大学
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 超伝導NbTiN細線を集積した1.9 THz帯ホーン/導波管型超伝導HEBミクサ検出素子の開発2016

    • 著者名/発表者名
      前澤裕之
    • 学会等名
      日本地球惑星連合大会
    • 発表場所
      幕張メッセ
    • 年月日
      2016-05-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] NbTiN超伝導細線による1.9 THz 帯導波管型HEBミクサ検出素子の開発2016

    • 著者名/発表者名
      齊藤滉介、西田侑治、井上将徳、木村公洋、前澤裕之、相馬達也、海老澤勇治、大口脩、山本智
    • 学会等名
      日本天文学会2016年春季年会
    • 発表場所
      首都大学東京 南大沢キャンパス(東京都八王子市)
    • 年月日
      2016-03-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] SMILES-2 の1.9 THz 帯へテロダインリモートセンシングによる太陽系地球型惑星の大気放射輸送モデル2016

    • 著者名/発表者名
      西田侑治, 齊藤滉介, 原口大輝, 森前和宣, 前澤裕之, 佐川英夫, 鈴木睦, 塩谷雅人
    • 学会等名
      日本天文学会2016年春季年会
    • 発表場所
      首都大学東京 南大沢キャンパス(東京都八王子市)
    • 年月日
      2016-03-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 太陽系惑星のミリ・サブミリ波観測の現状と今後2016

    • 著者名/発表者名
      前澤裕之
    • 学会等名
      宇宙電波懇親会
    • 発表場所
      国立天文台(東京都三鷹市)
    • 年月日
      2016-03-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] SMILES-2衛星観測のための太陽系地球型惑星の大気放射輸送シミュレーション2016

    • 著者名/発表者名
      西田侑治, 齊藤滉介, 原口大輝, 森前和宣, 前澤裕之, 佐川英夫, 鈴木睦, 塩谷雅人
    • 学会等名
      ミリ-テラヘルツ波受信機ワークショップ
    • 発表場所
      電気通信大学(東京都調布市)
    • 年月日
      2016-03-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] NbTiN超伝導細線による1.9 THz 帯導波管型HEBミクサ検出素子の開発2016

    • 著者名/発表者名
      齊藤滉介、西田侑治、井上将徳、木村公洋、前澤裕之、相馬達也、海老澤勇治、大口脩、山本智
    • 学会等名
      ミリ-テラヘルツ波受信機ワークショップ
    • 発表場所
      電気通信大学(東京都調布市)
    • 年月日
      2016-03-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 太陽系地球型惑星大気の1.9THz帯放射輸送シミュレーョン -SMILES-2衛星の利用を見据えて-2016

    • 著者名/発表者名
      西田侑治, 齊藤滉介, 原口大輝, 森前和宣, 前澤裕之, 佐川英夫, 鈴木睦, 塩谷雅人
    • 学会等名
      大気圏シンポジウム
    • 発表場所
      宇宙航空研究開発機構/宇宙科学研究所(神奈川県相模原市)
    • 年月日
      2016-03-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 1.9 THz 帯導波管型超伝導HEBミクサ検出素子のホーン/光学設計2015

    • 著者名/発表者名
      齊藤滉介、井上将徳、長谷川豊、木村公洋、前澤裕之、相馬達也、山本智
    • 学会等名
      日本天文学会2015年秋季年会
    • 発表場所
      甲南大学(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 超伝導NbTiNを集積した1.9THz帯導波管型ホットエレクトロンボロメータ・ミクサ検出素子の開発2015

    • 著者名/発表者名
      齊藤滉介、井上将徳、長谷川豊、木村公洋、相馬達也、大口脩、山本智、前澤裕之
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合 連合大会 2016年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ コンベンションホール(千葉県千葉市)
    • 年月日
      2015-05-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 1.9THz帯導波管型超伝導NbTiN-HEBミクサ検出素子の開発2015

    • 著者名/発表者名
      齊藤滉介, 井上将徳, 長谷川豊, 木村公洋, 小川英夫, 前澤裕之, 相馬達也, 海老澤勇治, 大口脩, 山本智
    • 学会等名
      日本天文学会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2015-03-18 – 2015-03-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2023-03-23  

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