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2009 年度 実績報告書

準ミリ波水蒸気分光放射計による中層大気水蒸気・オゾンの観測的研究

研究課題

研究課題/領域番号 18340138
研究機関名古屋大学

研究代表者

水野 亮  名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 教授 (80212231)

研究分担者 長濱 智生  名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 准教授 (70377779)
前澤 裕之  名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 助教 (00377780)
神沢 博  名古屋大学, 環境学研究科, 教授 (20150047)
秋吉 英治  独立行政法人国立環境研究所, 大気圏環境研究領域, 主任研究員 (10270589)
キーワード環境変動 / 大気現象 / リモートセンシング / 電子デバイス・機器
研究概要

本研究は、最近発展の著しいマイクロ波分光技術を用いて小型で高感度の常温型(非冷却型)準ミリ波(22GHz)分光放射計を開発・実用化し、中層大気における水蒸気変動の実態とそのオゾン変動への影響を明かにし、中層大気における水蒸気-オゾン変動のメカニズムを解明することを目指している。平成21年度は、デジタル分光計の観測制御プログラムの改良とベースライン安定化のための光路長変調機能の導入および受信機フロントエンド系の改良、また装置全体のハウジングを行った。
観測システムは、受信器部と分光計部から構成される。受信器部はシステム雑音温度約160K(SSB)が達成されており、常温観測システムとして世界最高水準に達する感度を有している。昨年度開発したデジタル分光計の取得データを時系列解析した結果、特に弱いスペクトル線の電波強度の変動がノイズによる変動よりも大きいことが分かり、観測プログラムの見直しを行った。その結果、データ転送の微妙なタイミングのずれにより、観測シークエンス通りにデータの書き換えが行われていなかったことが明らかになり、この障害を修正した。また、高周波回路シミュレーションプログラムGENESYSと高精度基板加工機を用いて、ストリップ線路を用いたバンドパスフィルタの製作を行うなど受信器系の改良も進めた。また、定在波によるスペクトルベースラインの歪みを低減するため、電動スライダーにより回転平面ミラーを光軸方向に周期的に変位させる光路長変調機能を導入した。駆動系モータードライバ等を収納し受信機コンポーネントも安定して固定できる一体型のハウジングを製作し、観測システムとして完成させた。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2009 その他

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (7件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文]2009

    • 著者名/発表者名
      中井直正
    • 雑誌名

      宇宙の観測II ―電波天文学(日本評論社)

      ページ: 43-89

  • [学会発表] Development of a ground-based millimeter-wave radiometer to observe composition change due to energetic particle precipitation over Syowa station2009

    • 著者名/発表者名
      Akira Mizuno
    • 学会等名
      第33回極域宙空圏シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2009-11-13
  • [学会発表] 量子カスケードレーザーの応用による1.9THz帯ヘテロダイン受信機の開発2009

    • 著者名/発表者名
      前澤裕之
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2009年大会
    • 発表場所
      山口
    • 年月日
      2009-09-16
  • [学会発表] Ground-based millimeter-wave measurements of mesospheric NO_2 in Atacama Highland, Chile2009

    • 著者名/発表者名
      長濱智生
    • 学会等名
      6th Annual General Meeting of Asia Oceania Geo Science Sosiety
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      2009-08-14
  • [学会発表] Development of Superconducting Hot-Electron Bolometer Mixer for THz Band Atmospheric and Astronomical Remote-Sensing Spectroscopy2009

    • 著者名/発表者名
      前澤裕之
    • 学会等名
      6th Annual General Meeting of Asia Oceania Geo Science Sosiety
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      2009-08-13
  • [学会発表] チリ・アタカマ高地における200GHz帯ミリ波放射分光計を用いた成屑圏ClOの高度分布観測2009

    • 著者名/発表者名
      桑原利尚
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2009年大会
    • 発表場所
      幕張
    • 年月日
      2009-05-20
  • [学会発表] 南米チリ・アタカマ高地における中間圏NO2のミリ波観測2009

    • 著者名/発表者名
      長濱智生
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2009年大会
    • 発表場所
      幕張
    • 年月日
      2009-05-18
  • [学会発表] 地球大気計測・電波天文学観測のためのTHz帯超伝導ほっとエレクトロンボロメータミクサの開発2009

    • 著者名/発表者名
      山倉鉄矢
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2009年大会
    • 発表場所
      幕張
    • 年月日
      2009-05-18
  • [備考]

    • URL

      http://skx1.stelab.nagoya-u.ac.jp/index.html

URL: 

公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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