| 研究課題/領域番号 |
26247019
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
中井 直正 筑波大学, 数理物質系, 教授 (80192665)
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| 研究分担者 |
久野 成夫 筑波大学, 数理物質系, 教授 (30311179)
永井 誠 筑波大学, 数理物質系, 研究員 (50522877)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 電波天文学 / 電波望遠鏡 / 電波カメラ / 銀河 |
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| 研究実績の概要 |
MKIDを用いた広視野超伝導電波カメラの実機１号機を開発し、国立天文台の野辺山45m電波望遠鏡に搭載して、天空の広域掃天観測による多数の遠方銀河の連続波電波観測を行うことを目的としている。
90GHz/150GHzの構成を変更し、100GHz帯1偏波カメラの設計で開発を行い、検出素子とカメラの製作を行って国立天文台の野辺山45m電波望遠鏡に搭載して以下の試験を行った。(1)電波カメラを製作し、実験室で性能評価を行って正常な性能が出ていることを確認した。(2)電波カメラの出力を読み出すシステムを完成させた。(3)電波カメラの素子毎の出力を高速フーリエ変換して周波数出力に変換し、周波数波形をガウス関数に適合させてピーク周波数を決定し、電波カメラの入力強度を求めるシステムを作成した。(4)電波カメラを野辺山宇宙電波観測所に搬入し、45m電波望遠鏡のひとつの焦点に設置固定した上で、0.1Kに冷却し、正常に動作していることを確認した。(5)低温の大気と室内温度の吸収体を交互に電波カメラの前において異なる強度の電波を入力させ、出力が反応していることを確認した。(6)電波カメラの素子毎の出力の大きさを表示できる機能を作成した。(7)望遠鏡を月に向けて観測し、受信できていることを確認した。しかし、電波カメラの出力の大きさは想定より小さく、その原因を追究した。(8)45m電波望遠鏡を用いた実験の期間が終了したので、冷却を停止し、実験室に戻した。(9)実験室で電波カメラの内部を調査したところ、２種のレンズが反射防止コーテイング膜とレンズの熱膨張係数の違いにより、コーテイング膜が破損していることがわかった。そのために入力してきた電波がうまく電波カメラの受光素子に入っていなかった。これが感度が想定よりも悪い原因であった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
電波カメラのMKID素子の前の２種の集光レンズの反射防止コーテイング膜がはがれてしまったために、アンテナからの入力電波がうまく検出素子まで到達せず、予定の感度を達成することができなかった。
そのために、惑星を用いたアンテナ性能（ビームパターン、ビーム能率、開口能率等）と電波カメラの他の性能評価が十分にできなかった。
その他のソフトウェアーの作成は比較的順調に行った。
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| 今後の研究の推進方策 |
(1)電波カメラの２種の集光レンズの反射防止膜のうち、１種は全くことなる構造のものを製作し、もう１種は反射防止コーテイング膜の材料を変更して、冷却しても剥がれないものを製作する。
(2)再び野辺山45m電波望遠鏡に搭載し、再冷却してレンズシステムが正常に動作していることを確認する。
(3)月および惑星を観測して、望遠鏡性能（ビームパターン、ビーム能率、開口能率等、感度）を測定する。
(4)強度の強いいくつかの天体を試験観測し、実際の観測を行う場合のスキャン速度や適切な観測時間、マッピング方法などの観測パラメータを決定する。
(5)試験の結果から、改良すべき点を明らかにし、必要があればいったん実験室に戻して改良を施し、翌年度の本格観測に向けて電波カメラを完成させる。
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