| 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 |
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| 研究課題/領域番号 |
20H05857
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| 研究機関 | 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 |
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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)
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| 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)
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)
佐藤 昭 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 (30357149)
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)
満田 和久 国立天文台, 先端技術センター, 特任教授 (80183961)
林 佑 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 量子場計測システム国際拠点, 研究員 (00846842)
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| 研究期間 (年度) |
2020-11-19 – 2025-03-31
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| キーワード | 暗黒物質 / 極低温検出器 / X線分光検出器 / 太陽アクシオン |
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| 研究実績の概要 |
X線検出においては，従来の半導体検出器をマイクロカロリメータと呼ばれる極低温検出器に置き換えることで，エネルギー分解能を20倍以上 引き上げることが できる。これにより輝線感度は劇的に向上し，ダークマター探査にも新たな手法の可能性が生まれる。本計画研究では，極低温検出器を用いたダークマター候補粒子の直接検出実験として、太陽アクシオンによる14keVの輝線的アクシオンの検出を目指し、この目的に特化した超伝導遷移端型カロリメータアレイの作成を行っている。設計においては、磁場の影響などに注意し、横置きにして間に熱ストラップをいれるなどの工夫を行った。センサ部分については本研究で超伝導薄膜成膜装置を導入し、新たに製作を行った。鉄57同位体を吸収体については、電析のレシピを開発し、成膜・加工を行い、低温での熱伝導率を評価して吸収体とすることができた。これによりアクシオン検出用のマイクロカロリメータを設計、製造を行った。XRISM衛星の打ち上げが2023年９月に行われ、軌道上での動作確認のためのコミッショニングが進められ、観測がスタートした。そのデータを用いて新たな暗黒物質探索を行うベく、較正試験データの解析に着手した。
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| 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
XRISMの打ち上げの遅れはあったが、無事に観測を開始し、遅れをとりもどしつつある。直接観測実験についても、素子の製作に成功し、性能浄化に着手している。
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| 今後の研究の推進方策 |
暗黒物質直接探索実験に関しては、製作した素子を用いての性能評価、放射線同位体を用いての較正試験、探索パイロット試験に着手する。
より感度を向上させるため、性能評価試験に基づいてアレイの大型化にむけ、素子の改良を行う。読み出しについては、数10ピクセル単位の信号多重化に成功しているので、これらの組み合わせ試験にむけた準備を進める。
XRISMについては、初期観測のデータの解析を進め、新たな観測提案の準備を始める。
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