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CMB偏光Eモードの再訪で迫るニュートリノ質量和

公募研究

研究領域ニュートリノフロンティアの融合と進化
研究課題/領域番号 16H00874
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関京都大学

研究代表者

田島 治  京都大学, 理学研究科, 准教授 (80391704)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2017年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2016年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワードニュートリノ / 宇宙背景放射 / 超伝導検出器 / 素粒子実験 / 宇宙物理
研究実績の概要

CMB(宇宙マイクロ波背景放射)の偏光観測は、宇宙論のみならず、素粒子のひとつニュートリノの質量和についても知見を与える。そのプローブとなる重力レンズBモードが、近年ようやく測定可能となり、ニュートリノ質量和の測定もいよいよ現実味をおびてきた。しかしながら、ニュートリノ質量和(Σmν)の測定と宇宙の再電離度(τ)には強い相関があることが指摘されている。つまり、Σmνの測定精度がτの測定精度で頭打ちしてしまうのである。この困難の解決策が大角度スケールのEモード観測であり、その観測からτの測定精度が向上する。
τの測定を行うためには、前景放射とよばれる銀河放射の影響を理解するための多帯域観測、広い視野を観測するための高速変調にマッチした測定系の構築、そしてこれらに関連した系統誤差のコントロールが重要となる。特に、時間応答性にすぐれた次世代超伝導検出器MKIDとその多重読み出し手法の開発が重要であり、本課題では多重読み出し手法の開発に注力する。
前年度に開発した読み出し系を実際の観測に実践投入するために、測定系の自動化や検出器評価を行うソフトウェアの開発を行った。さらにそれらの開発成果を実際に用いて、超伝導検出器のノイズ評価、応答速度の測定、残留磁場の影響の測定などを実際に行なった。自動化機能により、効率的に短時間で評価実験を行うことができるようになった。さらに、信号入力に対するトリガー機能の実装により、検出器の信号応答速度を効率的に測定できる環境を実現した。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 学会発表 (6件) (うち国際学会 6件、 招待講演 5件) 備考 (1件)

  • [学会発表] CMB Polarization at Canary Islands - QUIJOTE and GroundBIRD2018

    • 著者名/発表者名
      O. Tajima and R. .G. Santos
    • 学会等名
      Large Infrastructures for Astrophysics Synergies and Cooperation between Spain and Japan
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] GroundBIRD - KIDs meet the cosmic inflation2017

    • 著者名/発表者名
      O. Tajima
    • 学会等名
      Exploring the Energetic Universe, the inaugural international conference of the Energetic Cosmos Laboratory (ECL)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development of a data acquisition system for kinetic inductance detectors: wide dynamic range and high sampling rate for astronomical observation2017

    • 著者名/発表者名
      J. Suzuki
    • 学会等名
      LTD17
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Quest for the origin of the Big Bang Universe by using cutting-edge superconducting detectors, KIDs2016

    • 著者名/発表者名
      O. Tajima
    • 学会等名
      International Workshop on Superconductivity and Related Functional Materials 2016 (IWSRFM2016)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] GroundBIRD quest for the begin of the Universe by using cutting-edge superconducting detectors, KIDs2016

    • 著者名/発表者名
      J. Suzuki and O. Tajima
    • 学会等名
      29th International Symposium on Superconductivity (ISS2016)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] GroundBIRD - KIDs meet the cosmic inflation2016

    • 著者名/発表者名
      O. Tajima
    • 学会等名
      5th Workshop on the Physics and Applications of Superconducting Microresonators
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] Kyoto CMB Groupホームページ

    • URL

      https://www-he.scphys.kyoto-u.ac.jp/research/CMB/index.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-04-26   更新日: 2018-12-17  

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