| 研究課題/領域番号 |
26246038
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| 研究機関 | 独立行政法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
池上 健 独立行政法人産業技術総合研究所, 計測標準研究部門, 研究室長 (60356417)
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| 研究分担者 |
渡部 謙一 独立行政法人産業技術総合研究所, 計測標準研究部門, 主任研究員 (50358389)
高見澤 昭文 独立行政法人産業技術総合研究所, 計測標準研究部門, 主任研究員 (50462833)
柳町 真也 独立行政法人産業技術総合研究所, 計測標準研究部門, 主任研究員 (70358216)
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| 研究期間 (年度) |
2014-06-27 – 2018-03-31
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| キーワード | 低温サファイア発振器 / 周波数安定度 / 局部発振器 / パルス管冷凍機 / 振動抑制クライオスタット |
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| 研究実績の概要 |
低温サファイア発振器は最も短期安定度の優れた発振器であるが、定期的な液体ヘリウムの補充が必要なため一次周波数標準器の運用には使いが手が悪い。西オーストラリア大学では振動抑制冷凍機を用いた低温サファイア発振器が開発され、液体ヘリウムで冷却した低温サファイア発振器よりも優れた安定度が達成されている。さらに冷凍機を用いることで数年にわたる連続運転が可能となるため、水素メーザーを超える次世代の実用周波数標準器としても期待される。
今年度は振動の少ないパルス冷凍機と冷凍機の冷却ステージの振動を除去するクライオスタットを製作した。これらを用いてサファイア結晶をターニングポイントの温度である7Kまで冷却して発振器として10.8GHzのウィスパリングギャラリーモードで発振させ、発振周波数をサファイア結晶の共振点にパウンド法を用いて安定化した。短期の周波数安定度については従来から維持している液体ヘリウム冷却方式低温サファイア発振器を参照発振器として用い、また中期から長期の周波数安定度については産総研で維持している水素メーザーを用いて評価を行った。その結果、短期および中期については従来の液体ヘリウム冷却方式の低温サファイア発振器と同等の周波数安定度に到達し、また、1000秒以上の平均時間においては液体ヘリウム冷却方式の周波数安定度より優れた安定度を実現した。具体的には、平均時間3秒から6000秒の範囲にわたって10のマイナス15乗より優れた周波数安定度を実現した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当初の予定通り、液体ヘリウムで冷却された低温サファイア発振器と同等以上の周波数安定度を実現した。
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| 今後の研究の推進方策 |
当初の予定通り、液体ヘリウムで冷却する方式の低温サファイア発振器と同等以上の周波数安定度を観測することが出来た。引き続き計画にそって研究を進める予定である。
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