Establishment of 8-band observation method for CMB and its foreground radiation toward determination of absolute Neutrino mass

确定中微子绝对质量的宇宙微波背景及其前景辐射8波段观测方法的建立

• 批准号: 21H04485
• 负责人: 大谷 知行
• 金额: $ 26.96万
• 依托单位: Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-05 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H04485/
• 关键词: CMB; 偏光観測; ニュートリノ質量; 超伝導検出器; 宇宙マイクロ波背景放射; ミリ波; 偏光; 超伝導; MKID

SRONから提供される焦点面検出器の本格稼働に向けて、2度の焦点面アップグレードを行った。まず、2021年夏期にSRON製150GHz帯用レンズ付き23画素ユニット、及び、レンズ付き4画素ユニットを新たに導入した。また、これらの検出信号のための読み出しシステムを新たに構築し、各センサーのノイズレベルを観測に必要なレベルまで低減するとともに、32チャンネルの周波数信号の同時取得に成功した。これを用いて 2日間の連続運転観測実験を行い、月からの信号検出に成功した。続いて、冬期にさらに性能改善したSRON製焦点面ユニット（レンズ付き23ピクセル、及び、レンズなし4ピクセル）を設置し、同じく月観測を実施して感度向上が実現していることを確認した。これらと並行してSRONにおいて、本格観測実験に向けた検出器製作を進めた。コロナ禍によるロックダウンのためにスケジュールはやや後ろ倒しになったが、2022年度中には製作が完了し、較正実験等を経て2022-2023年期に本格連続運転を開始できる見込みである。これらと並行して、連続自動観測の本格的な実現に向けて準備を進めた。まず、連続自動運転のための準備として、GroundBIRD望遠鏡のアジマス角度の遠隔操作システムを構築したほか、チラー用の換気装置の設置、ドーム内の湿度を低減するための除湿機の稼働を進めた。また、パルスチューブ冷凍機にヘリウム漏れが見つかったため、ヘリウムガス用のチューブを交換した。さらに、天候に応じたドーム開閉を行うために、隣接する1.2mロボット望遠鏡システムStellaが定期的に発しているアラート情報などを読み込めるシステムを整備するとともに、高麗大の協力を得て雲の状態をモニターするためのIRカメラを設置した。以上、安全に自動連続観測を行うための準備を進めた。

SRON provides a focus plane detector with a focus plane detector that is oriented to two degrees. In the summer of 2021, SRON produced 150GHz broadband and 4 GHz broadband. The frequency of the signal is reduced by 32 seconds. This is the first time in the world that the United States has been able to successfully detect the signal. In the winter, the performance of SRON is improved. The focus surface is set up and the sensitivity is increased. This is the first time I've ever seen a computer. In 2022, the production of the company was completed, and the company started to operate in 2022-2023. This is a parallel development, and preparations are underway for the actual realization of the basic requirements of continuous automatic viewing and measurement. In addition, the preparation of the automatic operation of the ground, the remote operation of the ground BIRD telescope, the construction of the temperature control system, the setting of the heat exchanger for the ground, the reduction of the humidity in the ground, and the progress of the dehumidifier. It's a very good idea to have a good idea of what's going on. In addition, the weather conditions of the telescope are different from those of the previous 1.2m telescope. The telescope is located in the middle of the road. The telescope is located in the middle of the road. The above is the automatic connection test.

项目成果

Sensing of the atmosphere and the universe with millimeter-waves

用毫米波感知大气和宇宙

• DOI: 10.11470/oubutsu.91.1_9
• 发表时间: 2022
• 期刊: Oyo Buturi
• 作者: Kayama Kazuho;Tanaka Takaaki;Uchida Hiroyuki;Tsuru Takeshi Go;Sudoh Takahiro;Inoue Yoshiyuki;Khangulyan Dmitry;Tsuji Naomi;Yamamoto Hiroaki;田島 治
• 通讯作者: 田島 治

Characterization of two-level system noise for a microwave kinetic inductance detector comprising niobium film on a silicon substrate

硅衬底上包含铌薄膜的微波动感电感探测器的两级系统噪声表征

• DOI: 10.1093/ptep/ptac023
• 发表时间: 2022
• 期刊: Progress of Theoretical and Experimental Physics
• 影响因子: 3.5
• 作者: Sueno Y;Honda S;Kutsuma H;Mima S;Otani C;Oguri S;Suzuki J;Tajima O
• 通讯作者: Tajima O

Characterization of two-level-system noise for microwave kinetic inductance detector made with niobium film on silicone substrate

硅基铌薄膜微波动感电感探测器两能级系统噪声表征

• 发表时间: 2021
• 作者: Yoshinori Sueno;Chiko Otani;Shugo Oguri;Hiroki Kutsuma;Junya Suzuki;Osamu Tajima;Shunsuke Honda;Satoru Mima
• 通讯作者: Satoru Mima

CMB望遠鏡GroundBIRDの較正観測―超伝導検出器MKIDの応答性評価ー

CMB望远镜GroundBIRD的标定观测 - 超导探测器MKID的响应性评估 -

• 发表时间: 2022
• 作者: 末野慶徳;大谷知行;小栗秀悟;唐津謙一;沓間弘樹;鈴木惇也;田島 治;長崎岳人;服部 誠;本多俊介;美馬 覚;J. Choi;R. T. Genova-Santos;Y. Jo;K. Lee;J. Moon;M. Peel;R. Rebolo;J. A. Rubino-Martin;E. Wonほか
• 通讯作者: E. Wonほか

CMB望遠鏡GroundBIRDに搭載する検出器の性能評価―2021年度観測用MKIDの評価

安装在CMB望远镜GroundBIRD上的探测器性能评估——2021年观测MKID评估

• 发表时间: 2021
• 作者: 末野慶徳;大谷知行;小栗秀悟;唐津謙一;沓間弘樹;鈴木惇也;田島 治;長崎岳人;服部 誠;本多俊介;美馬 覚;J. Choi;R. T. Genova-Santos;Y. Jo;K. Lee;J. Moon;M. Peel;R. Rebolo;J. A. Rubino-Martin;E. Wonほか
• 通讯作者: E. Wonほか