安価な高感度・大フォーマット近赤外線検出器の基礎開発

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 23244030
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 吉田 道利 広島大学, 宇宙科学センター, 教授 (90270446)
• 研究分担者: 川端 弘治 広島大学, 宇宙科学センター, 准教授 (60372702)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 光赤外線天文学 / 近赤外線検出器

研究概要

平成25年度は、赤外線センサ冷却試験用真空デュワーの改造、128×128画素のInGaAs近赤外線センサの冷却性能評価を行った。
真空デュワーの改造では、広島大学かなた望遠鏡へのアタッチメント、シャッター、フィルター交換システムを設計・製作して組み込んだ。これにより検出器の冷却試験が容易かつ精度高く行えるようになっただけでなく、かなた望遠鏡に装着して天体観測を行う準備ができた。
InGaAsセンサの試験では、昨年度までの試験結果に基づき、浜松ホトニクス社が開発した画素サイズ20μｍで128×128画素のInGaAsセンサの貸与を受け、上記の実験システムに組み込んで冷却性能評価を行った。新しいセンサは読み出しに関わるアナログ回路部分は新規に製作した。293K（常温）および110K（冷却下）における読み出し雑音、暗電流、量子効率、感度直線性、波長感度特性を計測した。読み出し雑音は、常温・冷却ともに800電子程度とまだ天体観測に応用するには高すぎる結果となったが、暗電流は冷却下で常温時の1万分の1以下となった。量子効率は約83%と高い値を示し、冷却しても効率に変化はなかった。さらに、同じフォーマットでセンサ部の読み出し回路を改良したInGaAsセンサの貸与を受けて、国立天文台で冷却試験を行った。読み出し雑音は上記のセンサと比較して5分の1となっており、天体観測に使用できるレベルまで下がっていることを確認した。
これらの結果を浜松ホトニクス社に伝え、今後の開発方針について打ち合わせを行い、次の開発項目として、より低雑音な読み出し回路を備えた320×256画素のInGaAsセンサの開発を目指すことにした。

現在までの達成度 (区分)

理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Early-phase Photometry and Spectroscopy of Transitional Type Ia SN 2012ht: Direct Constraint on the Rise Time (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamanaka, M., Maeda, K., Kawabata, M., Tanaka, M., Takaki, K., Ueno, I., Masumoto, K., Kawabata, K.~S., Itoh, R., Moritani, Y., Akitaya, H., Arai, A., Honda, S., Nishiyama, K., Kabashima, F., Matsumoto, K., Nogami, D., and Yoshida, M.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Letters 巻: 782 ページ: 35
  • DOI: 10.1088/2041-8205/782/2/L35
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Luminous and Fast-expanding Type Ib Supernova SN 2012au (2013)
  • 著者名/発表者名: Takaki, K., Kawabata, K.~S., Uemura, M., Yoshida, M., et al.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 772 ページ: L17
  • DOI: 10.1088/2041-8205/772/2/L17
  • 査読あり
• [雑誌論文] Radio to gamma-ray variability study of blazar S5 0716+714 (2013)
  • 著者名/発表者名: Rani, B., Kawabata, K.~S., et al.
  • 雑誌名: Astronomy and Astrophysics, 552, A11 巻: 552 ページ: A11
  • DOI: 10.1051/0004-6361/201321058
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multi-wavelength Studies of Spectacular Ram-pressure Stripping of a Galaxy. II. Star Formation in the Tail (2013)
  • 著者名/発表者名: Yagi, M., Gu, L., Fujita, Y., Nakazawa, K., Akahori, T., Hattori, T., Yoshida, M., and Makishima, K.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 778 ページ: 91
  • DOI: 10.1088/0004-637X/778/2/91
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multi-wavelength Studies of Spectacular Ram Pressure Stripping of a Galaxy: Discovery of an X-Ray Absorption Feature (2013)
  • 著者名/発表者名: Gu, L., Yagi, M., Nakazawa, K., Yoshida, M., Fujita, Y., Hattori, T., Akahori, T., and Makishima, K.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Letters 巻: 777 ページ: 36
  • DOI: 10.1088/2041-8205/777/2/L36
  • 査読あり
• [雑誌論文] Properties of Newly Formed Dust Grains in the Luminous Type IIn Supernova 2010jl (2013)
  • 著者名/発表者名: Maeda, K., Nozawa, T., Sahu, D.~K., Minowa, Y., Motohara, K., Ueno, I., Folatelli, G., Pyo, T.-S., Kitagawa, Y., Kawabata, K.~S., Anupama, G.~C., Kozasa, T., Moriya, T.~J., Yamanaka, M., Nomoto, K., Bersten, M., Quimby, R., and Iye, M.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 776 ページ: 5
  • DOI: 10.1088/0004-637X/776/1/
  • 査読あり
• [雑誌論文] Minute-scale Rapid Variability of the Optical Polarization in the Narrow-line Seyfert 1 Galaxy PMN J0948+0022 (2013)
  • 著者名/発表者名: Itoh, R., Tanaka, Y.~T., Fukazawa, Y., Kawabata, K.~S., Kawaguchi, K., Moritani, Y., Takaki, K., Ueno, I., Uemura, M., Akitaya, H., Yoshida, M., Ohsugi, T., Hanayama, H., Miyaji, T., and Kawai, N.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Letters 巻: 775 ページ: 26
  • DOI: 10.1088/2041-8205/775/1/L26
  • 査読あり
• [雑誌論文] Planetary Companions to Three Evolved Intermediate-Mass Stars: HD 2952, HD 120084, and omega Serpentis (2013)
  • 著者名/発表者名: Sato, B., Omiya, M., Harakawa, H., Liu, Y.-J., Izumiura, H., Kambe, E., Takeda, Y., Yoshida, M., Itoh, Y., Ando, H., Kokubo, E., and Ida, S.
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 65 ページ: 85
  • DOI: 10.1093/pasj/65.4.85
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multi-color Transit Photometry of GJ 1214b through BJHKs Bands and a Long-term Monitoring of the Stellar Variability of GJ 1214 (2013)
  • 著者名/発表者名: Narita, N., Fukui, A., Ikoma, M., Hori, Y., Kurosaki, K., Kawashima, Y., Nagayama, T., Onitsuka, M., Sukom, A., Nakajima, Y., Tamura, M., Kuroda, D., Yanagisawa, K., Hirano, T., Kawauchi, K., Kuzuhara, M., Ohnuki, H., Suenaga, T., Takahashi, Y.~H., Izumiura, H., Kawai, N., and Yoshida, M.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 773 ページ: 144
  • DOI: 10.1088/0004-637X/773/2/144
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optical-to-near-infrared Simultaneous Observations for the Hot Uranus GJ3470b: A Hint of a Cloud-free Atmosphere (2013)
  • 著者名/発表者名: Fukui, A., Narita, N., Kurosaki, K., Ikoma, M., Yanagisawa, K., Kuroda, D., Shimizu, Y., Takahashi, Y.~H., Ohnuki, H., Onitsuka, M., Hirano, T., Suenaga, T., Kawauchi, K., Nagayama, S., Ohta, K., Yoshida, M., Kawai, N., and Izumiura, H.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 770 ページ: 95
  • DOI: 10.1088/0004-637X/770/2/95
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dense Optical and Near-infrared Monitoring of CTA 102 during High State in 2012 with OISTER: Detection of Intra-night ''Orphan Polarized Flux Flare'' (2013)
  • 著者名/発表者名: Itoh, R., Fukazawa, Y., Tanaka, Y.~T., Abe, Y., Akitaya, H., Arai, A., Hayashi, M., Hori, T., Isogai, M., Izumiura, H., Kawabata, K.~S., Kawai, N., Kuroda, D., Miyanoshita, R., Moritani, Y., Morokuma, T., Nagayama, T., Nakamoto, J., Nakata, C., Saito, Y., Saito, Y., Sasada, M., Yoshida, M., et al.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Letters 巻: 768 ページ: 24
  • DOI: 10.1088/2041-8205/768/2/L24
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phase Variation of Earthshine Polarization Spectra (2013)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, J., Itoh, Y., Akitaya, H., Okazaki, A., Kawabata, K., Oasa, Y., and Isogai, M.
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 65 ページ: 38
  • DOI: 10.1093/pasj/65.2.38
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photopolarimetric Monitoring of the Blazar BL Lac in the Optical and Near-Infrared Bands: Decay of the Long-Lived Component (2013)
  • 著者名/発表者名: Sakimoto, K., Uemura, M., Sasada, M., Kawabata, K.~S., Fukazawa, Y., Yamanaka, M., Itoh, R., Ohsugi, T., Yoshida, M., Akitaya, H., Sato, S., and Kino, M.
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 65 ページ: 35
  • DOI: 10.1093/pasj/65.2.35
  • 査読あり
• [雑誌論文] X-Ray and Optical Monitoring of a Gamma-Ray-Emitting Radio Galaxy, NGC 1275 (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamazaki, S., Fukazawa, Y., Sasada, M., Itoh, R., Nishino, S., Takahashi, H., Takaki, K., Kawabata, K.~S., Yoshida, M., and Uemura, M.
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 65 ページ: 30
  • DOI: 10.1093/pasj/65.2.30
  • 査読あり
• [雑誌論文] SN 2009js at the Crossroads between Normal and Subluminous Type IIP Supernovae: Optical and Mid-infrared Evolution (2013)
  • 著者名/発表者名: Gandhi, P., Yamanaka, M., Tanaka, M., Nozawa, T., Kawabata, K.~S., Saviane, I., Maeda, K., Moriya, T.~J., Hattori, T., Sasada, M., and Itoh, R.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 767 ページ: 166
  • DOI: 10.1088/0004-637X/767/2/166
  • 査読あり
• [学会発表] ３つのGRBの早期可視残光における偏光のアッパーリミット (2014)
  • 著者名/発表者名: 川端弘治, 高木勝俊, 伊藤亮介,秋田谷洋, 宇井崇紘, 上野一誠, 植村誠, 浦野剛, 大杉節, 大野雅功,深沢泰司, 森谷友由希, 吉田道利, 當真賢二,山崎了, 中屋秀彦, 鎌田有紀子, 山下卓也
  • 学会等名: 日本天文学会2014年春季年会
  • 発表場所: 国際基督教大学
  • 年月日: 20140319-20140322
• [学会発表] 可視偏光サーベイ計画SGMAP: 広視野3バンド同時偏光撮像光学系の設計 (2014)
  • 著者名/発表者名: 川端弘治, 吉田道利, 植村誠, 秋田谷洋, 内海洋輔, 森谷友由希,観山正見, 大杉節, 田中康之
  • 学会等名: 日本天文学会2014年春季年会
  • 発表場所: 国際基督教大学
  • 年月日: 20140319-20140322
• [学会発表] Optical-infrared telescope network for follow-up observation of gravitational wave transients in Japan (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshida, M.
  • 学会等名: Japan-China Collaboration on Tibet Site Survey
  • 発表場所: National Astronomical Observatories of China, China
  • 年月日: 20140304-20140304
  • 招待講演
• [学会発表] Optical-infrared telescope network for follow-up observation of gravitational wave transients in Japan (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshida, M.
  • 学会等名: The Fifth Japan-Korea Joint KAGRA Workshop
  • 発表場所: Seoul National University, Korea
  • 年月日: 20131129-20131130
  • 招待講演
• [学会発表] HiNOTORI: Hiroshima 50cm telescope project in Tibet area (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshida, M.
  • 学会等名: 9th East Asian Meeting on Astronomy
  • 発表場所: National Central University, Taiwan
  • 年月日: 20131014-20131017
• [学会発表] SGMAP: 広島大学可視偏光サーベイ計画とCMB偏光観測への貢献 (2013)
  • 著者名/発表者名: 川端弘治，吉田道利，植村誠，秋田谷洋，内海洋輔，森谷友由希，観山正見，大杉節
  • 学会等名: 日本天文学会2013年秋季年会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 20130910-20130912
• [学会発表] 岡山天体物理観測所・近赤外広視野カメラの試験観測2 (2013)
  • 著者名/発表者名: 柳澤顕史,清水康広,沖田喜一,黒田大介,坂本彰弘,筒井寛典,小矢野久,福井暁彦,浮田信治,泉浦秀行,吉田道利,太田耕司,河合誠之,山室智康
  • 学会等名: 日本天文学会2013年秋季年会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 20130910-20130912
• [学会発表] SGMAP project: Search for Galactic Magnetic field by All-sky Polarization survey (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshida, M.
  • 学会等名: Medium-Size Telescope Science Workshop
  • 発表場所: Kumming, China
  • 年月日: 20130622-20130624