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2020 年度 実績報告書

X 線領域の観測技術の革新によるダークマター探索

計画研究

研究領域ダークマターの正体は何か?- 広大なディスカバリースペースの網羅的研究
研究課題/領域番号 20H05857
研究機関国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構

研究代表者

山崎 典子  国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 教授 (20254146)

研究分担者 田村 隆幸  国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 助教 (00370099)
林 佑  国立研究開発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 (00846842)
平山 文紀  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (10357866)
シミオネスク オーロラ  東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 客員科学研究員 (30791694)
佐藤 浩介  埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (50453840)
神代 暁  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 総括研究主幹 (60356962)
満田 和久  国立天文台, 先端技術センター, 特任教授 (80183961)
研究期間 (年度) 2020-11-19 – 2025-03-31
キーワード暗黒物質 / アクシオン / 極低温検出器 / 超伝導回路 / X線天文学
研究実績の概要

暗黒物質の候補には様々なものが上げられているが,本研究では主にX線領域において,太陽アクシオンの直接検出と,XRISM衛星を用いた宇宙観測の2つをあげている。太陽アクシオンの検出実験においては,57Feを吸収体とする超伝導転移端型マイクロカロリメータによる検出を第一候補とし,検出器のデザイン,要素開発をすすめている。2020年度は,超伝導転移端薄膜を作成するための蒸着装置を設計,導入した。またFeによる吸収体を作成,低温での電気伝導度等の特性評価を行ない,それに基づいた新たな素子設計をすすめている。XRISM衛星については順調に開発がすすんでいる。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本領域は,2020年度後半に開始され,まだ実質4ヶ月程度ではあるが,予定していた大型装置の導入は年度内に間に合わせることができた。またCOVID-19の影響により,実験室の立ち入り人数などは抑制しているが,素子の設計等については順調にすすめることができた。

今後の研究の推進方策

新規導入した超伝導薄膜成膜装置の整備,パラメータだしを行ない,安定したマイクロカロリメータ製作を行なえるように環境を整える。また製作した膜のインピーダンス測定などにより特性評価を行ない,吸収体と合わせたカロリメータの製作,評価試験を迅速に実施する。読み出し回路については,より広帯域化,多チャンネル化を極低温回路,室温回路の双方ですすめる。XRISM衛星については,初期観測天体のリストが決ったこともあり,より具体的な暗黒物質探査計画へとすすむ。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2021

すべて 学会発表 (2件)

  • [学会発表] 太陽 Axion 探査型 TES マイクロカロリメータのノイズ特性2021

    • 著者名/発表者名
      田中 圭太、林 佑、八木 雄大、山崎 典子、満田 和久、佐藤 瑠美、齋藤 美紀子、本間 敬之
    • 学会等名
      日本応用物理学会
  • [学会発表] 磁性体を吸収体とする TES 型 X 線マイクロカロリメータの動作実証2021

    • 著者名/発表者名
      八木 雄大、紺野 良平、林 佑、田中 圭太、山崎 典子、満田 和久、佐藤 瑠美、齋藤 美紀子、本間 敬之
    • 学会等名
      日本応用物理学会

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公開日: 2021-12-27  

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