Search for dark photon cold dark matter using technologies for CMB anisotropy

使用 CMB 各向异性技术搜索暗光子冷暗物质

• 批准号: 21H01093
• 负责人: 隅田 土詞
• 金额: $ 10.32万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01093/
• 关键词: ダークマター; ダークフォトン; 電波観測; CMB; 宇宙背景放射

超軽量のダークマター、ダークフォトンの探索を、宇宙背景放射の異方性測定技術を応用して行っている。ダークフォトンは金属面で実光子に転換し、その質量の値に応じた周波数を持つが、この際、複数のアンテナからの入力の差分を取ることで、ダークフォトンの偏光方向に感度を持つ測定を行う。このための実験装置の設計をノイズなどのシミュレーション研究を通して進めた。またアンテナ、アンプ、電源などの必要な物品を購入し、信号に用いるアンプの動作検証を完了した。架台に必要な物品を準備し、年度後半にはアンテナが1つの試作機を製作した。これを用いて原理検証とノイズの見積りのための測定を行ったところ、衛星による電波や無線LAN、スペクトラムアナライザー自身からのノイズなどが確認された。これらを効率的に排除するための電波暗室の設計も同時に行った。現在は複数のアンテナからの入力を切り替えるスイッチの動作検証と、3つのアンテナを持つシステムの設計を行っている。効率的なノイズ排除のための設計シミュレーションを進める。また、より速い読み出しのため、ADC を用いたアナログ回路部分とFPGA を用いた論理回路部分を組み合わせた回路基板の設計を行った。さらに、今年度までに高い周波数領域で行った実験について、ダークフォトン探索のデータ解析を行った。現在結果を論文にまとめているところである。現在はより高い周波数領域での測定に向けたシミュレーション研究も進めている。

The exploration of ultra-high-density radiation and the application of heterogony measurement technology in cosmic background radiation For example, the number of cycles, the difference of incident force, and the sensitivity of polarization direction of a metal surface can be determined. The design of this kind of equipment is very important. The purchase of essential items and the verification of the operation of signals are completed. Prepare the necessary items for the rack, and make the test machine in the second half of the year. This is the first time that a satellite has been detected. It is the first time that a satellite has been detected. The design of the anechoic chamber is carried out simultaneously. Now, we are going to change the design of the system. The design process of the project is to eliminate the problem of the project. The design of the circuit board is carried out in the middle of the circuit board. This year, we are exploring the high-frequency domain. Now the paper is ready. Now, the measurement of high frequency wave number field is going to be carried out in the future.

项目成果

ダークフォトンCDM実験 DOSUE-RR/J-band 偏極方向感度を有する装置の開発

暗光子CDM实验DOSUE-RR/J波段偏振方向敏感器件的开发

• 发表时间: 2022
• 作者: 速水 賢;山家 椋太;藤中崚
• 通讯作者: 藤中崚

DOSUE-RR - experiment to explore ultra-light CDM in the millimeter-wave range

DOSUE-RR - 探索毫米波范围内超轻 CDM 的实验

• 发表时间: 2021
• 作者: Toshi Sumida

ミリ波領域におけるダークフォトン探索実験 DOSUE-RR -熱放射ノイズの評価-

毫米波区域暗光子搜索实验DOSUE-RR - 热辐射噪声评估 -

• 发表时间: 2021
• 作者: 近藤 隆;熊谷 純;平山亮一;橋爪 博司;田中 宏昌;石川 健治;堀 勝;北嶋直弥;小髙駿平
• 通讯作者: 小髙駿平

ダークフォトン CDM 探索実験 DOSUE-RR / K-band 75-110 μeV/c2 における初期観測

暗光子 CDM 搜索实验 DOSUE-RR / K 波段 75-110 μeV/c2 的初始观察

• 发表时间: 2022
• 作者: 佐合紀親;磯山総一朗;中野寛之;安達俊介
• 通讯作者: 安達俊介

超軽量ダークマター探索実験 DOSUE-RR / K-band における初観測

超光暗物质搜索实验 DOSUE-RR / K 波段的首次观察

• 发表时间: 2022
• 作者: Huang Yong-Jia;Baiotti Luca;Kojo Toru;Takami Kentaro;Sotani Hajime;Togashi Hajime;Hatsuda Tetsuo;Nagataki Shigehiro;Fan Yi-Zhong;安達俊介
• 通讯作者: 安達俊介