| 研究領域 | 背景放射で拓く宇宙創成の物理―インフレーションからダークエイジまで― |
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| 研究課題/領域番号 |
22111511
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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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 |
吉田 光宏 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 (60391710)
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| 研究期間 (年度) |
2010 – 2011
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| 研究課題ステータス |
完了 (2011年度)
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| 配分額 *注記 |
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2011年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2010年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | 宇宙物理 / テラヘルツ / フォトニック結晶 |
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| 研究概要 |
宇宙背景放射(CMB)の偏光分布の渦パターンであるBモードを測定する事は、初期宇宙の非常に高いエネルギースケールの重力波による時空の歪みを検出する有効な手段である。Bモード測定の検出感度としては、最終的に小型衛星等に搭載してWMAPの100倍の感度を目指している。このように小型衛星に測定器を搭載するためには、高密度な検出器が必要である。またBモードの測定の対象周波数は最もフォアグランド(CMB測定のバックグランド)の少ない90GHz帯を選択する事になるが、低周波側で主となるダストや、高周波側で主となるシンクロトロン放射から来るフォアグランドを評価し観測温度から差し引くためには、60～300GHzにいくつかの観測周波数を設けて評価する必要があり、必然的に光学系もこのような非常に広い帯域特性が必要となる。偏光分布の渦パターンであるBモード測定用小型衛星に搭載するためには、非常に高密度な検出器と光学系が必要である。本研究では負の屈折率を持つスーパーレンズなどのメタマテリアルを利用した、大幅な高密度化を検証するものである。
H23年度は、初年度に行った電磁波シミュレーションによるスーパーレンズ・アンテナ・フィルター等の検出器面光学系の設計に基づいて、シリコンウェハー上での製作を行った。製作には紫外線レーザー露光装置を開発し、感光レジストを用いて露光した後、リフトオフによりインダクティブ・フォトニック構造、アンテナやフィルター等を製作を行い、ミリ波を照射して測定を行った。なお、ミリ波の照射の評価系についても光伝導アンテナを用いた評価系を製作した。また、スーパーレンズの真空側との適合や伝搬特性を向上させるためには表面適合形状が重要であり、アルミナで針状の穴を多数開けた型を使って焼結により製作した。
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