超低温サブミリ波・X線アレイ検出器の革新的な信号読み出し方法の研究

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21340046
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 天文学
• 研究機関: 独立行政法人宇宙航空研究開発機構
• 研究代表者: 満田 和久 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 教授 (80183961)
• 研究分担者: 川崎 繁男 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 教授研究者番号:400266367 (40266367) ; 竹井 洋 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 助教 (30509857)
• 連携研究者: 前畑 京介 九州大学, 工学系研究科, 准教授 (30190317) ; 羽澄 昌史 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 准教授 (20263197) ; 山崎 典子 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 准教授 (20254146)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2012
• キーワード: X線分光検出器 / マイクロカロリメータ / ボロメータ / 周波数多重波 / マイクロ波 / 非熱消費型カロリメータ・ボローメータ

研究概要

次世代のサブミリ波やX線の高感度/高エネルギー分解能撮像素子として期待される非熱消費型マイクロカロリメータ/ボロメータアレイの読み出しシステムの研究を行った.非熱消費型マイクロカロリメータ/ボロメータとして誘電体型マイクロカロリメータ(DMC)を念頭においた.DMCを搭載した Co-planer waveguide (CPW) の1GHz周波数帯の透過特性に,DMCによるdipができることを実証した.CPW上の多数のDMC画素の信号を同時に読み出すためのFPGAを用いた信号処理を開発した.X線に対しては,FFTの速度が性能を律速することがわかった.

研究成果

• [雑誌論文] Development of Dielectric X-Ray Microcalorimeter (2012)
  • 著者名/発表者名: Sekiya, N, Yamasaki, NY, Mitsuda, K, Kawasaki, S, Takei, Y, Yoshitake, H, Sakai, K, Sato, K, Maehata, K, Takashima
  • 雑誌名: H, JOURNAL OF LOW TEMPERATURE PHYSICS 巻: 167 ページ: 435-441
• [学会発表] Development of dielectric X-ray microcalorimeter (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Sekiya, N.Y. Yamasaki, K. Mitsuda, S. Kawasaki, Y. Takei, K. Sakai, K. Sato, K. Maehata and H. Takashima
  • 学会等名: ICEC24-ICMC2012,
  • 発表場所: Fukuoka
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] Development of dielectric X-ray microcalorimeter (2011)
  • 著者名/発表者名: N. Sekiya, N.Y. Yamasaki, K. Mitsuda, S. Kawasaki, Y. Takei, K. Sakai, K. Sato, K. Maehata and H. Takashima
  • 学会等名: Low Temperature Detector-14, Heidelberg
  • 発表場所: Germany
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] 量子強誘電体 STO を用いたキャハシタンス温度計の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 関谷 典央,山崎 典子,満田 和久,竹井 洋,吉武 宏,酒井 和広,高島 浩
  • 学会等名: 日本低温工学・超電導学会
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] 誘電体マイクロカリーメータ用SrTiO3の極低温下での基本物性値測定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 高橋祐貴,中橋達也,石橋健二,前畑京介,梅野高裕,和田信之,坂部行雄,満田和久,山崎典子,竹井洋,関谷典央
  • 学会等名: 日本応用物理学会秋季年会
  • 発表場所: 山形
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] 誘電体X線マイクロカロリメータの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 関谷典央、山崎典子、満田和久,川崎繁男、竹井洋、吉武宏、酒井和宏、前畑京介、佐藤浩介、高島浩
  • 学会等名: 日本応用物理学会秋季年会
  • 発表場所: 山形
  • 年月日: 20110000
• [備考]
  • URL: http://www.astro.isas.jaxa.jp/~mitsuda/labo/index.php?Calorimeter