サブミリ波におけるヘテロダイン受信機の開発と星間水蒸気探査

亚毫米波和星际水汽探测中的外差接收机研制

• 批准号: 03249102
• 负责人: 水野 皓司
• 金额: $ 16.26万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1991
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1991 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-03249102/
• 关键词: サブミリ波天文学; SIS検出器; ミリ波発振器; ミリ波イメ-ジング・アレイ; 超伝導発振器

光と電波との境界領域サブミリ波帯には、原子、分子の豊富なスペクトル線やダストの熱放射が存在し、その観測は星間物質の研究上きわめて重要である。本研究は、目標を500GHz近辺におき、その領域における電波天文学用の受信機を開発することを具体的な目標としている。〔A〕SIS検出器の研究500GHz帯のSIS検出器を開発するべく、サブミクロン径のNb/AlOx/NB接合の作成条件について種々の実験を行い、最小0.8ミクロン接合の製作に成功した。この接合と組合わせるアンテナとして、誘電体上のスパイラル・アンテナを作成し、100GHzでアンテナ放射パタ-ンを測定した。その結果、優れたビ-ム対称生を有することを確認した。〔B〕多素子デバイスの研究サブミリ波帯の受信機の局部発振器としては、半導体を用いたものが取扱の容易さ、軽量性などから実用的であるが一般にその出力は小さい。その欠点を克服するために、本研究ではファブリ・ペロ-型の発振器アレイを開発している。本年度では、発振素子としてガンダイオ-ドを用い、50および90GHz帯においてその特性を確認した。また、70GHz帯でイメ-ジングアレイを開発し、その有効性を示すために、プラズマ計測に応用し、重要な成果を得た。このイメ-ジングアレイは、今後電波天文学の分野においても、きわめて重要な観測装置になるものと思われる。〔C〕超伝導発振器の研究サブミリ波帯の広帯域発振器として、本研究では、フラックスフロ-型の超伝導発振器を研究している。本年度は、Nb/AlOx/Nbの接合を用い145ー148GHzで出力1μWが得られ、その有用性を確認した。以上のように、本研究は当初の計画に沿って遂行されている。

Light and radio waves in the field of space waves, atoms, molecules and the rich line of heat radiation exist, and the measurement of interplanetary matter is important. The purpose of this study is to develop a receiver for radio astronomy at 500GHz. [A] SIS detector research 500GHz band SIS detector development, service life, diameter Nb/AlOx/NB joint production conditions, the implementation of the process, the minimum 0.8 mm joint production success. The junction is composed of a dielectric layer and a dielectric layer, and the dielectric layer is measured at 100GHz. The results of the survey were confirmed by the results of the survey. [B] The study of multi-element semiconductor devices is based on the analysis of the local oscillator of the signal receiver in the multi-wavelength band. It is easy to obtain and measure the output of the signal receiver in practice. This study aims to solve the problem of vibration detection by using a new type of oscillator. This year, the characteristics of the oscillator in the 50 GHz and 90GHz bands were confirmed. In addition, important results were achieved in the development of the 70GHz band Ethernet and the demonstration of its effectiveness, as well as in the application of the Ethernet measurement. The future of radio astronomy is divided into two fields: radio astronomy and radio astronomy. [C] Study on Superconductor Oscillator in Multi-band. This study focuses on the study of Superconductor Oscillator in Multi-band. This year, the Nb/AlOx/Nb joint was used for 145 - 148GHz and the output was 1μW. This study was carried out according to the original plan.

项目成果

Masayuki Yamamoto et.al: "Radiation Pattern of Equiangular Spiral Antenna Measured at Short Millimeter Waves" Conference Digest Sixteenth International Conference on Infrared and Millimeter Waves. SPIE Vol.1576. (1991)

Masayuki Yamamoto 等人：“短毫米波下测量的等角螺旋天线的辐射模式”会议摘要第十六届国际红外和毫米波会议。

T.Suzuki et.al: "Noise Dependence of Submillimeter Wave Pt/GaAs Schottky Dioedes on Interface Defects and Temperture" Conference Digest Sixteenth International Conference on Infrared and Millimeter Waves. SPIE Vol.1576. (1991)

T.Suzuki 等人：“亚毫米波 Pt/GaAs 肖特基二极管对界面缺陷和温度的噪声依赖性”会议摘要第十六届国际红外和毫米波会议。