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2013 年度 実績報告書

POLARBEAR2による宇宙背景放射偏光観測を用いたインフレーション理論の検証

研究課題

研究課題/領域番号 13J03626
研究機関総合研究大学院大学

研究代表者

井上 優貴  総合研究大学院大学, 高エネルギー加速器科学研究科, 特別研究員(DC1)

キーワード宇宙マイクロ波背景放射 / B-MODE
研究概要

報告者は平成25年度に実施したPOLARBEAR-2の開発において、計画通りの成果を得る事ができた。報告者はインフレーション起源の宇宙マイクロ波背景放射偏光観測実験を行う為に必要なPOLARBEAR-2における、測定装置の大型化に取り組んだ。インフレーション起源の宇宙マイクロ波背景放射を精密に観測し、インフレーションモデルを推定する為には現在行われている実験の感度では十分ではなく、装置の大型化し世界最大の検出器数を実現する事が必要不可欠である。しかし、装置を大型化する事は、ノイズ源である赤外線の影響も大きくなる。したがって、観測帯域の信号のみを透過する赤外線フィルターの開発が必要不可欠である。従来の赤外線フィルターは大型化にともなって光を多く吸収してしまう為に発熱する問題があり、大型化を実現する為には発熱を抑制する技術を開発する事が必要不可欠である。報告者は平成25年度の研究において、従来の1000倍の熱伝導率をもつ、赤外線フィルターを世界に先駆けて開発した。これらの技術を達成した事に依って、発熱は抑制され大型の光学系が技術的に実現可能となった。報告者はさらにこれらの技術を応用し、実際に極低温光学チェンバーにおける冷却系の構築を達成した。これらの研究の成果は国際学会2件と国内の物理学会1件、筆頭著者論文1件として発表した。さらに、実験の感度向上に必要な黒体の開発にも取り組み、現在、論文の執筆を行っている。また、POLARBEAR-2実験の前身である、POLARBEAR-1実験の観測にも参加し、重力レンズ起源のB-mode検出についての論文を1件発表した。

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

POLARBEAR-2の実験を行う上で最も困難であった、大型化を達成する為に必要な技術である赤外線フィルターの開発に成功し、冷却系を構築した事によって、本観測前の統合試験を行う事が出来る様になったからである。

今後の研究の推進方策

インフレーション起源の宇宙マイクロ波背景放射偏光を測定する為に、観測装置の統合試験をおこない、チリでの観測をおこなう。チリでの観測を行う為には観測周波数における偏光の絶対角の較正が必要である。従来の実験では、較正に tau-A と呼ばれる超新星の信号をもちいて絶対角の較正を行うが、POLARBEAR-2での周波数における測定はまだ行われていない。そこで、報告者は本観測に先駆けて tauA の偏光方向の絶対角較正を行う為のキャリブレーター開発とキャリブレーション試験をチリで行う。観測後は統合試験を引き続き行い、平成27年に本観測をおこなう。今年度は、統合試験を行い、来年にチリでの本観測をおこなう。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Cryogenic infrare filter made of alumina filter for use at millimeter wa velength2014

    • 著者名/発表者名
      Yuki Inoue, Tomotake matsumura, Masashi Hazumi, Adrian T. Lee, Takahiro Okamura, Aritoki Suzuki, Takayuki Tomaru, Hiroshi Yamaguchi
    • 雑誌名

      Applied Optics

      巻: 53 ページ: 1727-1733

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evidence for Gravitational Lensing of the Cosmic Microwave Backgroun d Correlation with the Cosmic Infrared Background2014

    • 著者名/発表者名
      P. A. R. Ade, et al.
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett

      巻: 112 ページ: 131302

    • 査読あり
  • [学会発表] POLARBEAR-2による極低温光学チェンバーの評価2014

    • 著者名/発表者名
      井上優貴, 都丸隆行, 松村知岳, 鈴木有春, 鈴木純一, 羽澄昌史, 山口博史他POLARBEAR-2Collaboration
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      東海大学
    • 年月日
      2014-03-27

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公開日: 2015-07-15  

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