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2018 年度 実績報告書

サブミリ波の2帯域同時受信機で明らかにする高光度赤外線銀河のガスと星形成の物理

研究課題

研究課題/領域番号 15H02074
研究機関国立天文台

研究代表者

伊王野 大介  国立天文台, アルマプロジェクト, 准教授 (60425402)

研究分担者 武藤 恭之  工学院大学, 教育推進機構(公私立大学の部局等), 准教授 (20633803)
菊池 健一  国立天文台, アルマプロジェクト, 主任研究技師 (90358739)
小麥 真也  工学院大学, 教育推進機構(公私立大学の部局等), 准教授 (90548934)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2020-03-31
キーワード電波天文学
研究実績の概要

本研究では、高密度ガスのトレーサーである、CO(4-3)やCO(3-2)などを同時受信できる装置をASTE望遠鏡に搭載し、ASTEから観測可能なLIRG 103天体の分子ガススペクトルを取得し、銀河衝突における星形成活動・AGNと高密度ガスの関係を調べることを主目的とする。
当該年度においては、さらなる高性能化を狙い、DSBミキサデバイスの回路を更新した。その結果、RF周波数275-500 GHz全帯域にわたり、量子雑音(hf/kB)の2倍から3倍以内の雑音温度を達成した。この結果は2つの受信バンドを1つのミキサでカバーしたことを実証するものであり、世界的にも初の成果である。また、今年度はDSBミキサのIF広帯域化も進め、3-22 GHzに渡って低雑音性能を達成した。さらに、上記DSBミキサおよび昨年度までに開発した導波管コンポーネントも含めRF周波数275-500 GHz + IF周波数3-22 GHzの2SBミキサ測定系整備を進め、超広帯域2SBミキサの原理実証を完了した。以上の成果について、主要な国際会議での成果発表、国内学会でも積極的に発表を実施した。
一方、観測面においては、ASTE望遠鏡の装置トラブルによる遅延が発生したため、予定していた天体観測が実行できなかった。既存のデータを使った解析や論文執筆に向けた準備や議論は、国内外の共同研究者と共に進めている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

装置開発および性能評価は順調に進んでいるが、観測においては、ASTE望遠鏡の装置トラブルによる遅延が発生し、年度内に予定していた観測が実行できなかった。そのため、現状では、データ収集が遅れている状態である。

今後の研究の推進方策

予期せぬ望遠鏡の装置トラブルにより、予定されていた観測に大幅な遅延が発生したため、今後は、実施予定であった観測 、データ解析、および論文の執筆に取り組む。観測の準備や実行は、研究代表者(伊王野)が研究分担者(小麥、菊池)と協力して行い、得られたデータの理論考察は研究代表者(伊王野)が研究分担者(武藤)と協力して進める。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 11件、 招待講演 5件)

  • [国際共同研究] University of Massachusetts(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      University of Massachusetts
  • [雑誌論文] Double-Ridged Waveguide Orthomode Transducer (OMT) for the 67-116-GHz Band2018

    • 著者名/発表者名
      Gonzalez Alvaro、Asayama Shin’ichiro
    • 雑誌名

      Journal of Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves

      巻: 39 ページ: 723~737

    • DOI

      10.1007/s10762-018-0503-5

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 275-500-GHz Wideband Waveguide SIS Mixers2018

    • 著者名/発表者名
      Kojima Takafumi、Kroug Matthias、Gonzalez Alvaro、Uemizu Kazunori、Kaneko Keiko、Miyachi Akihira、Kozuki Yuto、Asayama Shin'ichiro
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology

      巻: 8 ページ: 638~646

    • DOI

      10.1109/TTHZ.2018.2873487

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] How do we design the interferometric system focused on the analog and digital backend and the correlator for scientifically valuable ALMA developments?2018

    • 著者名/発表者名
      Iguchi Satoru、Gonzalez Alvaro、Kojima Takafumi、Shan Wenlei、Kosugi George、Asayama Shin'ichiro、Iono Daisuke
    • 雑誌名

      Proceedings Volume SPIE 10700, Ground-based and Airborne Telescopes VII

      巻: 10700 ページ: 1~9

    • DOI

      10.1117/12.2312024

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Technical achievements of the ALMA future receiver development program at the National Astronomical Observatory of Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Gonzalez Alvaro、Asayama Shin'ichiro、Iono Daisuke、Noguchi Takashi、Iguchi Satoru、Kojima Takafumi、Kroug Matthias、Shan Wenlei
    • 雑誌名

      Proceedings Volume SPIE 10708, Millimeter, Submillimeter, and Far-Infrared Detectors and Instrumentation for Astronomy IX

      巻: 10708 ページ: 1~14

    • DOI

      10.1117/12.2312969

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Overview of the East Asia ALMA development program2018

    • 著者名/発表者名
      Asayama Shin'ichiro、Gonzalez Alvaro、Kiuchi Hitoshi、Kojima Takafumi、Kroug Matthias、Shan Wenlei、Kosugi George、Iono Daisuke、Iguchi Satoru
    • 雑誌名

      Proceedings Volume SPIE 10708, Millimeter, Submillimeter, and Far-Infrared Detectors and Instrumentation for Astronomy IX

      巻: 10708 ページ: 1~9

    • DOI

      10.1117/12.2313367

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] The new heterodyne receiver system for the ASTE radio telescope: three-cartridge cryostat with two cartridge-type superconducting receivers2018

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Ito, Takeshi Kamazaki, Yasunori Fujii, Natsuko Izumi, Motoko Inata, Kazunori Uemizu, Naohisa Satou, Daisuke Iono, Takeshi Okuda, Shin'ichiro Asayama
    • 雑誌名

      Proceedings Volume 10708, Millimeter, Submillimeter, and Far-Infrared Detectors and Instrumentation for Astronomy IX

      巻: 10708 ページ: 1~12

    • DOI

      10.1117/12.2313087

    • オープンアクセス
  • [学会発表] How do we design the interferometric system focused on the analog and digital backend and the correlator for scientifically valuable ALMA developments?2018

    • 著者名/発表者名
      Iguchi Satoru、Gonzalez Alvaro、Kojima Takafumi、Shan Wenlei、Kosugi George、Asayama Shin'ichiro、Iono Daisuke
    • 学会等名
      SPIE Astronomical Telescopes + Instrumentation
    • 国際学会
  • [学会発表] Technical achievements of the ALMA future receiver development program at the National Astronomical Observatory of Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Gonzalez Alvaro、Asayama Shin'ichiro、Iono Daisuke、Noguchi Takashi、Iguchi Satoru、Kojima Takafumi、Kroug Matthias、Shan Wenlei
    • 学会等名
      SPIE Astronomical Telescopes + Instrumentation
    • 国際学会
  • [学会発表] Overview of the East Asia ALMA development program2018

    • 著者名/発表者名
      Asayama Shin'ichiro、Gonzalez Alvaro、Kiuchi Hitoshi、Kojima Takafumi、Kroug Matthias、Shan Wenlei、Kosugi George、Iono Daisuke、Iguchi Satoru
    • 学会等名
      SPIE Astronomical Telescopes + Instrumentation
    • 国際学会
  • [学会発表] The new heterodyne receiver system for the ASTE radio telescope: three-cartridge cryostat with two cartridge-type superconducting receivers2018

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Ito, Takeshi Kamazaki, Yasunori Fujii, Natsuko Izumi, Motoko Inata, Kazunori Uemizu, Naohisa Satou, Daisuke Iono, Takeshi Okuda, Shin'ichiro Asayama
    • 学会等名
      SPIE Astronomical Telescopes + Instrumentation
    • 国際学会
  • [学会発表] ALMA future receiver development program at NAOJ2018

    • 著者名/発表者名
      Alvaro Gonzalez
    • 学会等名
      Japan-Latin America International Conference
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ALMA Development2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Uzawa
    • 学会等名
      ALMA Users Meeting
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Modeling and Feasibility Analysis of a Wideband IF Receiver Frontend2018

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Kojima
    • 学会等名
      East Asian ALMA Development Workshop
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ALMA Development Roadmap2018

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Iono
    • 学会等名
      East Asian ALMA Development Workshop
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development of wideband RF & IF receiver frond-end technologies2018

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Kojima
    • 学会等名
      East Asian ALMA Science Workshop 2018
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 275-500-GHz Waveguide SIS mixer with Wide IF Bandwidth2018

    • 著者名/発表者名
      Kojima Takafumi、Kroug Matthias、Gonzalez Alvaro、Uemizu Kazunori、Kaneko Keiko、Miyachi Akihira、Kozuki Yuto、Asayama Shin'ichiro
    • 学会等名
      19th EA Sub-mm-wave Receiver Technology Workshop joint with the 5th Riken-NICT Joint Workshop on Terahertz Technology
    • 国際学会
  • [学会発表] Wideband Corrugated Horns and Orthomode Transducers for 67-116 GHz (ALMA band 2+3) and 275-500 GHz (band 7+8) Heterodyne Receivers for Radio Astronomy2018

    • 著者名/発表者名
      Alvaro Gonzalez
    • 学会等名
      2nd AT-RASC 2018
    • 国際学会

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公開日: 2019-12-27  

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