共同研究報告書
| 研究区分 | 一般研究 |
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研究課題 |
ASTE望遠鏡搭載用ミリ波・サブミリ波帯多色連続波カメラ光学系の開発 |
| 新規・継続の別 | 継続（平成22年度から） |
| 研究代表者／所属 | 北大理学研究院 |
| 研究代表者／職名 | 特任助教 |
| 研究代表者／氏名 | 南谷哲宏 |
| 研究分担者／氏名／所属／職名 | |||
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氏 名
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所 属
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職 名
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1 |
大島 泰 | 国立天文台・野辺山宇宙電波観測所 | 助教 |
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2 |
松尾 宏 | 国立天文台・先端技術センター | 准教授 |
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3 |
竹腰 達哉 | 北海道大学・大学院理学院・宇宙理学専攻 | D3 |
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4 |
香内 晃 | 北海道大学・低温科学研究所 | 教授 |
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5 |
中坪 俊一 | 北海道大学・低温科学研究所 | 技術専門職員 |
| 研究目的 | 銀河の進化や星・惑星形成過程に星間物質がどのように関係しているかを解明するためには、星間物質の性質を明らかにすることが重要である。星間物質の性質を観測的に明らかにするためには、ミリ波帯から赤外線領域にわたる広範囲な波長帯の観測データを用いることが必要である。ミリ波帯からサブミリ波帯の観測を地上から効率良く行うため、チリの標高4800mに設置されているASTE望遠鏡用の、ミリ波・サブミリ波帯多色連続波カメラの光学系の開発を、平成22・23年度に引き続いて行う。 |
| 研究内容・成果 | 光学系は、望遠鏡で集めた電磁波を、効率良く検出器まで導くためのものであり、連続波による高い観測効率を実現するため、多素子、広視野、多波長同時観測可能な光学系が必要である。光学系は、ミラーや誘電体レンズ等の光学素子を、常温部分に設置した常温光学系と、4Kまで冷却した冷却光学系から成り、これらを構成する光学素子は、非常に高い精度が必要とされる。 我々は、昨年度中に、波長1.1mm、850umの2波長同時観測用の光学系の設計・製作を行い、日本国内での試験評価を経て、多色連続波カメラをチリへ送り出した。今年度は、3月から引き続いてASTE望遠鏡への搭載を行い（図1）、平成24（2012）年6月には、月からの信号を受信して「ファーストライト」を達成した（図2）。これは、全システムの動作確認ができたということでもあり、今後の定常観測に向けての大きな一歩であった。また、日本国内においては、超伝導素子評価用の「Focal Plane Module」（図3）の製作を行い、国内での試験評価の効率化を図った。これにより、超伝導素子の評価を効率良く行い、観測時に使用する素子の選定をスムーズに行って、観測効率の向上を図れる。 ASTE望遠鏡の性能を最大限に引き出す、高精度な光学系を実現した多色連続波カメラを用いることで、これまでにない広範囲かつ高感度な観測が可能となる。これにより、星間物質中の低温ダストの物理状態を明らかにすることができ、銀河進化や星・惑星形成過程の理解に資すると考えられる。 |
| 成果となる論文・学会発表等 |
（査読論文） Takekoshi et al. IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology， 2， 584 (2012) Oshima et al. IEEE Transactions on Applied Superconductivity， 23， in press (2013) Hirota et al. IEEE Transactions on Applied Superconductivity， 23， in press (2013) （学会・研究会発表） Takekoshi et al. @ISSTT 2012 Oshima et al. @Applied Superconductivity Conference 2012 (TES6 Workshop) Hirota et al. @Applied Superconductivity Conference 2012 (TES6 Workshop) Oshima @IWSSD2012 Hirota @IWSSD2012 廣田晶彦 @第13回ミリ波サブミリ波受信機ワークショップ |