研究課題/領域番号 |
20K20930
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研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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配分区分 | 基金 |
審査区分 |
中区分16:天文学およびその関連分野
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研究機関 | 名古屋大学 |
研究代表者 |
中島 拓 名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 助教 (90570359)
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研究期間 (年度) |
2020-07-30 – 2022-03-31
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キーワード | ニオブ材 / 超伝導 / 導波管 / テラヘルツ波 / ミリ波・サブミリ波 / 電波望遠鏡 / 受信機 / 低損失伝送 |
研究成果の概要 |
本研究は、ミリ波~テラヘルツ波帯電波望遠鏡の受信機に使用される立体伝送路である導波管の伝送損失を極限まで低減させるための新しい技術を提案し、その実証実験を行った。具体的には、完全導電性を有する超伝導金属を導波管壁面の材料とする「超伝導導波管」を製作し、極低温下で伝送特性を測定することによって、従来の常伝導金属製の導波管と比べて伝送損失を大幅に低減可能なことを示した。さらに、三次元電磁界シミュレーションを用いて測定結果を解析することにより、超伝導矩形導波管の主要な伝送モードを考察した。以上により、世界初の超伝導導波管の実用化に向けた製作技術の確立、伝送特性の解明、有用性の実証に成功した。
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自由記述の分野 |
電波天文学
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研究成果の学術的意義や社会的意義 |
電波と赤外線の境界に位置する電磁波領域である「ミリ波~テラヘルツ波」は、エレクトロニクスとフォトニクス技術が適用される境界領域に位置し、最後の未開拓波長帯と言われている。科学観測のほか、情報・通信、医療・バイオ、セキュリティ分野などでの応用が期待されている一方、既存の技術では発振・伝送・検出が困難であり、それが未開拓領域として残されている所以である。本研究は、この領域の基礎課題の一つである「伝送」の技術開拓に資するものである。超伝導伝送路は、平面回路や同軸ケーブルは既に市販されているが、導波管回路は実用例が無く、本研究の成果はテラヘルツ帯導波管コンポーネントの実現における重要な足掛かりとなる。
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