| 研究課題/領域番号 |
19H01945
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| 研究機関 | 国立天文台 |
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研究代表者 |
鎌崎 剛 国立天文台, アルマプロジェクト, 助教 (00413956)
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| 研究分担者 |
酒井 剛 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (20469604)
山梨 裕希 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (70467059)
野口 卓 国立天文台, 先端技術センター, 名誉教授 (90237826)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 超伝導回路 / 超伝導素子 / 受信分光システム / 宇宙電波観測 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は、宇宙電波観測に使用される受信分光システムに超伝導回路を導入することで「常温汎用回路の超伝導回路での置き換え」と「超伝導回路で実現された信号処理回路の超伝導素子との直接接続」を実現し、これらによる受信分光システムの省電力化と高速および広帯域化を目指している。2021年度は前年度に引き続き「超伝導素子であるSISミキサからの出力」を処理する「超伝導回路技術を用いたA/D変換器」の製作・評価を進めると共に両者を直接接続した結合試験の準備を進めた。
超伝導1-bit A/D変換器の製作・評価では製作したA/D変換器に不具合があることが判明した。コロナ禍の影響で産業技術総合研究所の超伝導集積回路作成プロセスでの製作に時間がかかることから配線層を9層から4層に減らしたA/D変換器を設計し直して製作し、この素子の動作確認と性能評価を実施した。
一方、並行して既存の簡単な超伝導回路を冷凍機環境下で動作させる確認試験も継続して実施した。これまで、研究遂行者が超伝導回路の動作確認を行う際には回路そのものを液体ヘリウムに浸した状況下で行ってきた。しかし、SISミキサと超伝導回路を接続する結合試験においては、SISミキサの動作に不可欠となる基準信号を入力する必要があり、その為には冷凍機環境を使用する必要がある。超伝導素子と超伝導回路の結合試験のために製作した基板付ケースに動作確認用のSISミキサと超伝導コンパレータを搭載し、それぞれの素子の動作確認を行った。外部からの熱流入を避けるために細い配線材と蓋を用意することで素子付近の温度計から4K台まで冷えていること、SISミキサの電流-電圧特性からその動作を確認した。一方、超伝導コンパレータについては想定していた臨界電流値未満で電圧が発生していることから不十分な冷却等の不具合が疑われたのでその原因調査を進めた。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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