• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2022 年度 実績報告書

CMBと前景放射の8帯域観測手法の確立ーニュートリノ質量の絶対値決定に向けて

研究課題

研究課題/領域番号 21H04485
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

大谷 知行  国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究センター, チームリーダー (50281663)

研究分担者 鈴木 惇也  京都大学, 理学研究科, 助教 (90795014)
研究期間 (年度) 2021-04-05 – 2024-03-31
キーワード宇宙マイクロ波背景放射 / 偏光観測 / 超伝導検出器 / MKID
研究実績の概要

昨年度に問題が発生したチラーの液漏れトラブルについて、問題箇所の検査を行った結果、チラーのジョイント部に負荷が掛かっていたことが疑われたため、別部品を追加して負荷を軽減するとともに、チラー内部のホースのジョイントも改めてケアし、問題を解決した。また、この望遠鏡停止期間を活用して、望遠鏡本体を架台からおろして望遠鏡内部のアップグレードを行った。具体的には、焦点面にSRON製のフルアレイ(110 GHz: 23素子×6ユニット=138素子、220 GHz: 23素子×1ユニット)を2023年5月にインストールした。これらの素子は、2準位(TLS, Two-Level System)雑音の混入を最小限に抑え、感度を最大化するように設計・最適化した。これに合わせて読み出し系も増強し、性能試験を行った。いくつかの素子で不具合は見られたものの、80%以上のピクセルが動作していることが確認された。これを受けて、望遠鏡を毎分20回転の高速で回転させながらの科学観測を開始し、月、及び、木星を用いた撮像状況の確認やデータ解析法の改良も進めた。望遠鏡の制御には開発してきた遠隔観測システムを用いており、日本からでも遠隔で行うことが可能となっている。また、取得データを格納するためのサーバを現地(IAC)に新たに導入して、連続観測実験の環境を整えた。一方、望遠鏡に搭載した冷凍機ヘッドにHeガスを供給するロータリージョイントに不具合が生じたため交換作業を進めており、これが終わり次第、観測実験を再開する予定である。

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

昨年度のチラートラブルに加えて望遠鏡のロータリージョイントのトラブルが発生して観測実験のスケジュールが遅れたものの、フルユニットの焦点面へのインストールと必要な読み出しシステムの増強、さらに、データストレージのインストールなど、本観測のための準備はほぼ整ってきている。

今後の研究の推進方策

上記のように、昨年度に問題が発生したチラーの液漏れトラブルについて問題を解決するとともに、望遠鏡停止期間を活用して、焦点面にSRON製のフルユニットをインストールした。これに合わせて読み出し系も増強し、性能試験を行い、月、及び、木星を用いた撮像試験をすでに取得済みである。また、取得データを格納するためのサーバを現地(IAC)に新たに導入しており、また、雑音低減のための解析方法の検討やデータ較正についても知見が積み上げられてきている。これらのことから、繰越を行った令和6年度に観測データの蓄積と解析を実行できる見込みである。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] nstituto de Astrofisica de Canarias(スペイン)

    • 国名
      スペイン
    • 外国機関名
      nstituto de Astrofisica de Canarias
  • [国際共同研究] Korea University/KASI(韓国)

    • 国名
      韓国
    • 外国機関名
      Korea University/KASI
  • [国際共同研究] SRON/Technische Universiteit Delft(オランダ)

    • 国名
      オランダ
    • 外国機関名
      SRON/Technische Universiteit Delft
  • [国際共同研究] Imperial College London(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      Imperial College London
  • [雑誌論文] Pointing Calibration of GroundBIRD Telescope Using Moon Observation Data2024

    • 著者名/発表者名
      Sueno Y、Baselmans J J A、Coppens A H M、Genova-Santos R T、Hattori M、Honda S、Karatsu K、Kutsuma H、Lee K、Nagasaki T、Oguri S、Otani C、Peel M、Suzuki J、Tajima O、Tanaka T、Tsujii M、Thoen D J、Won E
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2024 ページ: 023F01-1-18

    • DOI

      10.1093/ptep/ptae011

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Astronomical Observations with MKIDs2024

    • 著者名/発表者名
      HONDA Shunsuke、SUENO Yoshinori、TANAKA Tomonaga、TSUJII Miku、KUTSUMA Hiroki、HATTORI Makoto、SUZUKI Junya、MIMA Satoru、TAJIMA Osamu、OTANI Chiko、MURAYAMA Yosuke、LEE Hosun、ISHIZAKI Yuji、NAGAI Makoto、KUNO Nario
    • 雑誌名

      TEION KOGAKU (Journal of Cryogenics and Superconductivity Society of Japan)

      巻: 59 ページ: 34~42

    • DOI

      10.2221/jcsj.59.34

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Simulation of the optical system in the GroundBIRD telescope2023

    • 著者名/発表者名
      Jo Yonggil、Choi Jihoon、Hattori Makoto、Honda Shunsuke、Tanaka Tomonaga、Tsuji Miku、Won Eunil、Lee Kyungmin
    • 雑誌名

      Applied Optics

      巻: 62 ページ: 5369~5378

    • DOI

      10.1364/AO.488636

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] CMB偏光観測実験GroundBIRD:天体を用いた超伝導検出器MKIDの性能評価2024

    • 著者名/発表者名
      田中智永, 池満拓司, 石田秀郷, 石塚光, 内田智久, 大谷知行, 小栗秀悟, 唐津謙一, 木内健司, 沓間弘樹, 小峯順太, 鈴木惇也, 末野慶徳, 関本裕太郎, 田島治, 辻井未来, 富田望,永井誠,長崎岳人,羽澄昌史, 服部誠, 本多俊介, 美馬覚, J. Choi, R. T. Genova-Santos, Y. Jo, K, Lee, Mi. Peel, R. Rebolo, J. A. Rubino-Martin, E. Wonほか
    • 学会等名
      日本天文学会、2024年春季年会
  • [学会発表] CMB 望遠鏡GroundBIRDのサイエンス観測に向けた全検出器インストール作業及び搭載された検出器の応答性能評価2023

    • 著者名/発表者名
      末野慶徳, 池満拓司, 石田秀郷, 石塚光, 内田智久, 大谷知行, 小栗秀悟, 唐津謙一, 木内健司, 沓間弘樹, 小峯順太, 鈴木惇也, 関本裕太郎, 田島治, 辻井未来, 富田望,永井誠,長崎岳人,羽澄昌史, 服部誠, 本多俊介, 美馬覚, J. Choi, R. T. Genova-Santos, Y. Jo, K, Lee, Mi. Peel, R. Rebolo, J. A. Rubino-Martin, E. Wonほか
    • 学会等名
      日本天文学会 2023年秋季年会
  • [学会発表] CMB望遠鏡GroundBIRD - フルアレイでの初期評価結果と現状について2023

    • 著者名/発表者名
      末野慶徳, 池満拓司, 石田秀郷, 石塚光, 内田智久, 大谷知行, 小栗秀悟, 唐津謙一, 木内健司, 沓間弘樹, 小峯順太, 鈴木惇也, 関本裕太郎, 田島治, 辻井未来, 富田望,永井誠,長崎岳人,羽澄昌史, 服部誠, 本多俊介, 美馬覚, J. Choi, R. T. Genova-Santos, Y. Jo, K, Lee, Mi. Peel, R. Rebolo, J. A. Rubino-Martin, E. Wonほか
    • 学会等名
      2023 日本物理学会,第78回年次大会
  • [学会発表] Development of MKIDs for CMB polarization observation experiment GroundBIRD2023

    • 著者名/発表者名
      T. Tanaka, M. Hattori, K. Karatsu, J.J.A. Baselmans, S. Honda, H. Kutsuma, Y. Sueno, R. T. Genova-Santos, M. Peel, R. Rebolo, J. A. Rubino-Martin, J. Choi, H. Jeong, Y. Jo, K. Lee, E. Won, J. Suzuki, O. Tajima, S. Mima, C. Otani, M. Tsujiiほか
    • 学会等名
      20th International Symposium on Low Temperature Detectors
    • 国際学会
  • [図書] Development of calibration and noise characterization methods for a CMB telescope, GroundBIRD, using its commissioning observation data2024

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Sueno
    • 総ページ数
      133
    • 出版者
      京都大学(学位論文)
  • [備考] Kyoto CMB Group

    • URL

      https://www-he.scphys.kyoto-u.ac.jp/research/CMB/index.html

URL: 

公開日: 2024-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi