CMBと前景放射の分離で探る原始重力波-超伝導センサーMKIDを用いた多帯域観測

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今年度GroundBIRDでは、オランダの研究機関と共同で開発したCMB帯域(145GHz)に感度のあるMKIDを用いて観測を行い解析手法の開発を行った。複数回取得した月の観測データを用いて応答性を評価し、期待通りの感度が達成できていることを確認した。望遠鏡のアップデートも並行して行い、仰角をリモートで制御できる機構を開発し、現地にインストールした。これによって望遠鏡の全ての動作をリモートで制御することができるようになった。望遠鏡の仰角を変えてMKIDの応答性を評価する“スカイディップ観測”もリモートで行うことができるようになり、GroundBIRDへ新たな較正手法を導入することに成功した。現在はその較正手法の確立に取り組んでいる。また、2023年5月に現在のMKID（１ウエハ）から物理観測を行うためのMKID（７ウエハ）に換装することが計画されており、検出器数の増加に伴う新たな焦点面構造の準備など、MKIDの換装を着実に実行し、迅速に物理観測が始められるように準備を行った。100GHz帯域に感度を持つMKIDを開発については、京都大学にある「ナノテクノロジーハブ拠点」を利用してβTa及びNbを用いたMKIDの製作を行った。昨年度構築したMKID製作環境を用いて、100GHz帯域の光に感度があるβTaの成膜し、抵抗率測定装置とX線回折装置で評価し、超伝導転移温度がAlよりも低いβTaであることを確認した。また、観測に用いる際はノイズを低減させるために超伝導転移温度の異なるNbとβTaの二種類を用いたハイブリッドMKIDを作製する必要があり、そのためにNbを用いたMKIDの製作手法も確立した。