2005 Fiscal Year Annual Research Report
カートリッジ型超伝導受信機の開発と原子・分子線観測による星間物質進化の研究
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17340058
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| Research Institution | National Astronomical Observatory of Japan |
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Principal Investigator |
関本 裕太郎 国立天文台, 先端技術センター, 助教授 (70262152)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
立松 健一 国立天文台, 電波研究部, 助教授 (40202171)
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| Keywords | 受信機 / サブミリ波 / 超伝導 / SISミクサ / ビームパターン / 振幅・位相安定性 |
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| Research Abstract |
本研究では、周波数帯500GHz帯で、量子雑音限界(5hf/k~100K)の超高感度受信機の開発を目標におこなった。その結果当初の目標を達成した(Kamikura et al.2006 in press)。低雑音化に成功したのみならず、広帯域化(385GHz-500GHz)・冷凍機振動対策や冷凍機温度振幅の低減化など工夫による安定性を高める工夫をおこなった。これは天体からの微弱な信号の長時間の積分を可能とする実用型受信機であるといえる。サブミリ波受信機の高性能化のためには、超伝導素子の改良とともに、1.高効率の光学系設計,2.長時間の積分を可能にする安定化、3.アンテナとのアラインメントが必要となる。これらのための要素技術の開発をすすめ、かつ、性能を評価する装置の開発をおこなった。例えば、冷却ミラー1枚で副鏡とフィードホーンを結合する高効率かつ広帯域にて、両偏波を受信する光学設計をおこなった。その結果、交差偏波成分を0.1%以下に抑えることにより、アンテナとの結合効率を高めることに成功した。
微弱な信号を検出するためには、長時間積分を可能な、安定度を高めた受信機を設計する必要があり、これまで培ってきたヘリウムポットによる冷凍機の温度安定化技術を取り入いれた。一方、冷凍機の機械振動によるゲインの変動が受信機の安定度を制限していることから、これを克服するために、SISミクサ部と冷凍機を機械的に切り離し、熱的に接触した新しい概念のカートリッジ式冷却ジュワ-の開発をおこなった。この方式により機械的振動が激減し、受信機の安定度が飛躍的に高まった。
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Research Products
(6 results)
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[Journal Article] Near Infrared Imaging Survey of Bok Globules : Density Structure2005
Author(s)
R.Kandori, Y.Nakajima, M.Tamura, K.Tatematsu, Y.Aikawa, T.Naoi, K.Sugitani, H.Nakaya, T.Nagayama, T.Nagata, M.Kurita, D.Kato, C.Nagashima, S.Sato
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Journal Title
Astronomical Journal 130
Pages: 2166-2184
