ＰＯＬＡＲＢＥＡＲ－２実験による原始重力波の探索

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本研究ではこれまで宇宙マイクロ波背景放射(CMB)偏光観測によるインフレーション仮説の実験的検証を目指し、新型のCMB偏光観測レシーバーPOLARBEAR-2(PB-2)の開発と、PB-2レシーバーに搭載される検出器用の小型較正装置(較正用光源)の開発を行ってきた。PB-2レシーバーと較正光源装置は、南米チリのアタカマ高地観測所に設置された望遠鏡本体へ統合され、現在長期観測開始に向けた統合試験下にある。望遠鏡の統合試験はCOVID-19流行の余波を受け途中休止になったものの、さらなる性能向上へ向け休止期間中にレシーバーの焦点面部分の改良が行われた。統合試験では長期観測開始に向け、主に取得された信号データの詳細な解析を中心に行ってきた。これまで開発を行ってきた較正光源装置は、装置からの参照信号に対する検出器の応答性を測定することで、観測中の検出器の応答性の変動や各検出器の時間応答性を評価・較正することができる観測に欠かせない重要な較正装置である。データ解析では、この較正光源装置からの信号を基準として、焦点面改良後の望遠鏡の光学性能およびノイズレベルの推定や、検出器の各種性能評価測定を行った。また、検出器の性能評価測定結果から搭載された数千個の検出器に対する較正用のデータベースの作成を行った。さらに、データベースを元に個々の検出器に対し、バイアス電圧の最適化や読み出し電流の位相の最適化を行うことで、検出器感度を最適化する手法の開発も行った。望遠鏡の長期観測開始は遅れが出ているものの、本年度は長期観測開始に向けて重要な評価項目である望遠鏡の光学評価および検出器の性能評価を行うことが出来た。これらの成果については学会等にて報告を行った。