宇宙背景放射の偏光観測を通した超高エネルギー物理の研究

宇宙背景辐射偏振观测超高能物理研究

• 批准号: 18J01039
• 负责人: 安達 俊介
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J01039/
• 关键词: 宇宙マイクロ波背景放射; 角度較正; 初期宇宙; 検出器角度較正; CMB偏光観測

本年度はSimons Observatory(SO)実験での初観測を目指して、3台設置する望遠鏡のうち、2、3台目の望遠鏡の部品製造をおこなった。本研究者はその中でも電波吸収体といって、望遠鏡の内壁に搭載し望遠鏡外部から入ってくる余分な光を吸収する素子を作製した。これは地上放射からくるノイズを落とし、望遠鏡のノイズレベルを決めるのに非常に重要である。 2、3台目の内壁の広い面積をカバーするために、大量生産体制を整える必要があったが、作成手順をマニュアル化して複数人体制で、適切にスケジュール管理をすることで必要な量の作製を達成した。また、電波吸収体に関しては今回作製したものの性能で満足せず、さらに吸収能力の高い電波吸収体が作製できないかと考え、素材の最適化をおこなった。従来まで使っていた素材を変更し、これまでより特に低周波(~50GHz)で 1桁以上反射率が低い電波吸収体を開発できた。ワイヤーを用いた望遠鏡の偏光角度応答性の較正にも取り組んだ。SO 実験では、来年度の望遠鏡の設置に向けて較正装置の製造に取りかかっている。この較正装置ではワイヤーの方向を変えるモーターやその位置を読み取るエンコーダ、較正時と宇宙観測時で較正装置自体を移動するための電動アクチュエータなど多岐にわたる電動デバイスが組み込まれており、それらを統合的に制御する電子機器が必要になる。本年度はその電子機器をまとめたエレクトロニクスボックスの開発に注力し、設計・開発を完了した。現在動いているSimons Array実験でもワイヤーを用いた較正をおこなっており、年度末に望遠鏡が安定してデータが取れるようになったので、1年目に開発したワイヤー較正装置を用いてデータを取得した。データを取得したのが年度末間際だったために、検出器の評価までは進められなかったものの、今後このデータの解析をして角度較正をおこないたい。

今年，我们制作了望远镜的第二和第三望远镜部分，旨在在Simons天文台（SO）实验中进行首次观察。其中，该研究人员被称为无线电吸收器，并制作了一种元素，从望远镜外部吸收了多余的光线，以安装在望远镜的内壁上。这对于降低陆地辐射的噪声并确定望远镜的噪声水平非常重要。为了覆盖第二和第三墙的广泛区域，有必要准备大规模生产系统，但是手动制定创建程序并正确管理时间表所需的数量。此外，关于无线电吸收器，我们对这次所做的表现不满意，我们认为可以产生具有高吸收能力的无线电吸收器，因此我们优化了材料。使用直到过去的材料已更改，并且具有低频（〜50GHz）的无线电吸收器在低频（〜50GHz）时具有低反射率。他还使用电线对望远镜的极化角进行了比较校正。在SO实验中，我们正在为明年安装望远镜的比较设备生产。这种比较设备结合了各种各样的电动设备，例如改变电线方向的电动机，读取其位置的编码器以及在比较和空间观察过程中移动比较设备本身并将其集成的电动执行器。您需要控制电子设备。今年，我们专注于总结电子设备并完成设计和开发的电子框的开发。在当前移动的Simons阵列实验中，使用电线进行比较校正，并且望远镜可以在年底稳定地数据，因此使用第一年开发的电线比较设备的数据采集。尽管数据是在年底获取的，尽管无法评估检测器，但我想在将来分析这些数据并做出正确的角度。

项目成果

A Measurement of the CMB E-mode Angular Power Spectrum at Subdegree Scales from 670 Square Degrees of POLARBEAR Data

670 平方度 POLARBEAR 数据的亚度尺度 CMB E 模式角功率谱测量

• DOI: 10.3847/1538-4357/abbacd
• 发表时间: 2020
• 期刊: The Astrophysical Journal
• 作者: Yuta Manabe;Kunihiro Morishima;Akira Nishio;Mitsuaki Kuno;Kotaro Higata;Ami Sakakibara;Nobuko Kitagawa;Adachi S. et al.
• 通讯作者: Adachi S. et al.

A Novel Production Method of Millimeter- wave Absorber by a 3D-printed Mold

3D打印模具制造毫米波吸波器的新方法

• 发表时间: 2019
• 作者: Fujie Shumpei;Hasegawa Natsuki;Sanada Kiyoshi;Hamaoka Takafumi;Maeda Seiji;Padilla Jaume;Martinez-Lemus Luis A.;Iemitsu Motoyuki;S. Adachi
• 通讯作者: S. Adachi