| 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 |
24111715
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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 | 独立行政法人宇宙航空研究開発機構 (2013)
大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構 (2012) |
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研究代表者 |
松村 知岳 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 宇宙航空プロジェクト研究員 (70625003)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2013年度)
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| 配分額 *注記 |
19,500千円 (直接経費: 15,000千円、間接経費: 4,500千円)
2013年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円)
2012年度: 9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円)
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| キーワード | インフレーション / 宇宙論 / ミリ波 / 宇宙マイクロ波背景放射 / 偏光 / 半波長板 / 超伝導軸受け / 広帯域半波長板 / 極低温 / 反射防止膜 |
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| 研究実績の概要 |
宇宙マイクロ波背景放射（CMB）を含む近年の観測にて確立されたビッグバン標準宇宙論は、地平線問題や平坦性問題、また現在の宇宙に存在する大規模構造の起源等の観測事実ついてその答えを提供しない。こうした様々な観測事実を一挙に説明するために、初期宇宙で起きたとされるインフレーション仮説が提唱されている。世界的にこのインフレーション由来の偏光シグナル（B-mode）の発見を目指し、統計誤差及び系統誤差を軽減する次世代観測機器の開発が行われている。本研究にて行った回転波長板を用いた偏光変調器は要求される感度を実現する装置として注目されており、その開発を行った。今年度の開発項目は大きく分けて２つに分かれ、１）変調器のための極低温軸受けのプロトタイプ開発、２）広帯域半波長板の開発、である。動作温度4Kを想定した変調器のための軸受けは高温超伝導体と永久磁石を用いることで非接触式磁気軸受けを採用し、プロトタイプを作成し、評価試験を行った。プロトタイプは極低温下で動作するための保持機構、回転角度を再構築するためのエンコーダー（磁気式及び光学式）、また駆動部によって構成される。動作温度77Kにてそれぞれの動作確認を行い、最大回転速度600RPMの回転を実現した。また偏光角度の再構築は<0.1度以下、また回転エネルギー損失から推定する発熱は<6uWであることを示した。また動作温度4Kにて期待される発熱は<2mW以下であることが期待されることを示した。このプロトタイプは衛星での使用を想定し、保持機構はローンチロック機能を兼ねる。また、半波長板材料の候補であるサファイアはCMBの観測帯域にて表面反射の防止機構が必要となる。レーザー加工を用いたサブ波長による反射防止構造の加工及び評価をサファイア表面にて成功させ、透過特性を評価した。これにより、CMB偏光観測に必要な要素技術の確立を実現した。
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| 現在までの達成度 (段落) |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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