宇宙マイクロ波背景放射偏光観測のための広帯域反射防止膜の開発

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24740182
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構
• 研究代表者: 松村 知岳 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, 特任助教 (70625003)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: ミリ波 / 宇宙マイクロ波背景放射 / インフレーション / 広帯域反射防止膜 / 偏光 / 誘電体 / 微細加工 / 極低温

研究概要

インフレーション仮説を検証する宇宙マイクロ波背景放射の偏光測定では広帯域観測が必須となる。望遠鏡に用いる光学素子は、表面反射を抑えるために反射防止膜を施す必要があるが、従来のコーティングによる極低温で広帯域を実現するのは難しい。本研究ではモスアイ加工を光学素子表面に施すことで広帯域反射防止膜を作成した。光学素子材料としてRexolite、アルミナに対して、ダイシングソーやレーザーを用いた加工にてプロトタイプを作成、またその評価測定システムの構築を行い、プロトタイプ素子の評価を行った。加工方法やレーザーの選定など今後、大型光学素子への広帯域反射防止膜を実現するための基礎検討としての成果を上げた。

研究成果

• [雑誌論文] Cosmic Microwave Background polarization experiment, POLARBEAR-2. Proceedings of the 12^<th> Asia Pacific Physics Conference (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Matsumura,他55人の著者
  • 雑誌名: JPS Conf. Proc. 巻: 1 ページ: 013108-1
  • DOI: 10.7566/JPSCP1.013108
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mission design of LiteBIRD (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Matsumura,他68人の著者
  • 雑誌名: Journal of Low Temperature Physics 巻: 175
  • DOI: 10.1007/s1090-013-0996-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cryogenic Infrared filter made of alumina for use at millimeter wavelength (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Inoue, T. Matsumura, M. Hazumi, A. T. Lee, T. Okamura, A. Suzuki, T. Tomaru, H. Yamaguchi
  • 雑誌名: Applied Optics 巻: Vol. 53, No.9 ページ: 1727
  • DOI: 10.1364/AO.53.001727
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mitigation of the spectral dependent polarization angle response for achromatic half-wave plate (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Matsumura
  • 雑誌名: Applied Optics 巻: arXiv : 1404.5795(Submitted)
  • 査読あり
• [学会発表] LiteBIRDのための変調偏光器 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松村知岳、LiteBIRD working group
  • 学会等名: 日本物理学会2014年春季大会
  • 発表場所: 東海大学
  • 年月日: 20140000
• [学会発表] LiteBIRDのHWPと焦点面設計 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松村知岳、LiteBIRD working group
  • 学会等名: 宇宙背景放射を含むミリ波サブミリ波観測のシステム
  • 発表場所: 岡山県倉敷
  • 年月日: 20131100
  • 招待講演