| 研究課題/領域番号 |
10354002
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
天文学
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
芝井 広 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70154234)
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| 研究分担者 |
平尾 孝憲 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 助手 (00293689)
佐藤 紳司 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 助手 (60192598)
川田 光伸 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 講師 (50280558)
中川 貴雄 宇宙科学研究所, 宇宙圏研究系, 教授 (20202210)
松原 英雄 宇宙科学研究所, 宇宙圏研究系, 助教授 (30219464)
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| 研究期間 (年度) |
1998 – 2000
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| キーワード | 遠赤外線 / 赤外線センサー / 極低温電子回路 / アレイセンサー / 赤外線観測 / 赤外線天文学 |
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| 研究概要 |
赤外線天文衛星、X線天文衛星など高感度の天文観測衛星では、そのセンサー部分の雑音を抑え感度やエネルギー分解能を飛躍的に向上させるために、センサー全体の極低温冷却(絶対温度2度、摂氏-271度)が常用されるようになってきた。このため、極低温部にプリアンプ、信号マルチプレクサ、さらにはA/D変換回路を設置することが、大型の天文観測衛星の性能を十分に引き出すために必要不可欠な要件となってきている。一般の電子回路は動作温度が摂氏-50度程度までに制限されており、例外的に摂氏-200度(絶対温度70度)程度で動作するものがあるものの、絶対温度2度という極低温環境で動作する電子回路は皆無に等しい。そこでMOSFETを用いて、赤外線やX線センサー用プリアンプ、マルチプレクサ、及びA/D変換器を開発するのが本研究の主目的であった。
本研究によって新しい構造を用いて極低温(2K)で良好な動作を行うトランジスタ(P型MOSFET)の試作に成功した。これは通常のシリコン基板を用いたものとしては世界で初めての成果である。さらにこのトランジスタを用いて極低温動作可能なオペアンプ回路を設計試作し、評価を行った。その結果、世界初の極低温動作オペアンプが達成できた。さらにこのオペアンプを用いて60チャンネルの遠赤外線高感度センサー用プリアンプ回路を製作し、実用レベルの宇宙観測用高感度センサーに用いられている。
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