| 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 |
21111003
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| 研究機関 | 独立行政法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
大谷 知行 独立行政法人理化学研究所, テラヘルツイメージング研究チーム, チームリーダー (50281663)
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| 研究分担者 |
関本 裕太郎 国立天文台, 先端技術センター, 准教授 (70262152)
樋口 岳雄 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助教 (40353370)
石野 宏和 岡山大学, 自然科学研究科, 准教授 (90323782)
都丸 隆行 高エネルギー加速器研究機構, 超伝導低温工学センター, 助教 (80391712)
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| キーワード | 宇宙マイクロ波背景放射(CMB) / 宇宙赤外線背景放射(CIRB) / 超伝導トンネル接合素子(STJ) / Cooper対解離 / 検出器 |
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| 研究概要 |
本計画研究の目的は,「宇宙創成の物理」解明に不可欠な宇宙マイクロ波背景放射(CMB)および宇宙赤外線背景放射(CIRB)観測用の1000画素クラス超伝導アレイ検出器の開発である.平成22年度は、入射放射による超伝導体中のCooper対解離を用いた量子型検出器として、超伝導トンネル接合素子(STJ)検出器の研究の推進に加えて、Cooper対解離を用いる点では同じ(従って、感度も同じ)だが膜構造と信号読み出し法が異なるマイクロ波力学インダクタンス検出器(MKIDs)も並行して研究を行った。その結果、感度NEP=10^<-17>W/√Hz、16chアレイ作製・読み出しを実現した。また、交流信号を用いた多チャンネル信号の読み出しの実現に向けて検討を行った。具体的には、MKIDsの共振ピークの減衰を見る従来型の吸収型読み出しに加えて、共振ピークそのものを測定する透過型読み出しを新たに考案・作製し、ミリ波検出に成功した。また、多色での検出を目指すために、従来のコプレナー導波路(CPW)型MKIDsに加えてマイクロストリップ線路(MSL)型MKIDsの開発も開始した。また、多チャンネル同時読み出しのために、フィードバック機構を導入した周波数トラッキングを行うFPGAを開発し、大ダイナミックレンジを確保できることを確認した。さらに、計画研究A01と連携して冷凍機・光学系を含む地上観測用システムの開発を進めた。
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