CMB偏光観測実験のための雲モニターの開発

CMB偏振观测实验云监测仪研制

• 批准号: 20K14481
• 负责人: 高倉 理
• 金额: $ 1.91万
• 依托单位: National Institute for Environmental Studies (2021)The University of Tokyo (2020)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K14481/
• 关键词: 宇宙マイクロ波背景放射; POLARBEAR実験; Simons Array実験; 雲モニター; ライダー; Scheimpflug

宇宙マイクロ波背景放射(CMB)の偏光ゆらぎ観測は、宇宙誕生直後のインフレーション等を探索することができるため、南極やチリ・アタカマに設置した望遠鏡を用いた観測実験が盛んに行われている。しかし、大気中の雲が生む偏光の混入による系統誤差が懸念される。本研究の目的は、チリ・アタカマの観測所に赤外線カメラを用いた雲観測モニターを設置し、望遠鏡のデータとの比較から、雲の影響を調査することである。しかし、本年度も新型コロナウイルス感染症拡大の影響により、雲観測モニター開発、チリ観測所への設置は達成できなかった。一方で、雲モニターの高性能化を目指し、赤外線カメラだけでは測定できない、雲の高度や粒径、粒子数密度を定量的に測定することができるライダーの開発を行った。連続波レーザーと偏光カメラを用いる安価なシャインプルーフ式のライダーを採用し、製作した。国立環境研究所にて実際に大気の測定を行い、既存のパルスレーザー式ライダーと比較した。互いに一致する結果が得られたが、そのためにはカメラの特性の較正が重要である等、課題も明らかになった。また、シャインプルーフ式のライダーで得られる信号を計算するシミュレーターを開発した。雲粒子の特性推定に重要な多重散乱と偏光の効果を考慮している。実際の雲の測定データとシミュレーションを比較し、定性的にパターンが一致していることを確認した。今後、より詳細に解析を行うことで、実際に雲粒子の粒径、形状、数密度が推定できるだろう。

Cosmic Background Radiation (CMB) Polarized Light Measurement, Cosmic Birth, etc. The systematic error caused by the mixing of polarized light into the clouds in the sky and in the atmosphere is suspense. The purpose of this study is to investigate the effects of cloud on the infrared spectrum of the telescope, to compare the infrared spectrum of the telescope and to investigate the effects of cloud. This year, the impact of new types of infections is increasing, and the development of new technologies and technologies is improving. In addition, the development of high-performance cloud monitoring systems, infrared monitoring systems, and quantitative measurement of cloud height, particle size, and particle number density has been carried out. Even if the polarization of the wave is used, it will not be possible to use it. The National Environmental Research Institute (NERI) has been conducting research on environmental protection and environmental protection. The result of the interaction is that the characteristics of the interaction are more important than those of the interaction. The first step is to calculate the number of letters. It is important to estimate the characteristics of cloud particles by considering the effects of multiple scattering and polarization. In fact, the determination of the cloud and the quality of the cloud are consistent. In the future, the particle size, shape, and number density of cloud particles will be estimated.

项目成果

Development of cloud monitoring system at Simons Array

Simons Array云监控系统开发

• 发表时间: 2020
• 作者: Satoru Takakura;Haruki Nishino;POLARBEAR/Simons Array collaboration
• 通讯作者: POLARBEAR/Simons Array collaboration

APC/Univ. Paris-Sud(フランス)

APC/巴黎南大学（法国）

POLARBEAR-2aにおける仰角上下較正観測

POLARBEAR-2a 上仰角上下标定观测

• 发表时间: 2020
• 作者: 高倉理;西野玄記;長谷川雅也;廣瀬開陽;南雄人;高取沙悠理;他POLARBEARコラボレーション
• 通讯作者: 他POLARBEARコラボレーション

SISSA/INFN(イタリア)

SISSA/INFN（意大利）

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.