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テラヘルツ・ヘテロダインセンシングの開拓による銀河系星間雲の形成と進化の研究

开创性的太赫兹外差传感研究银河星际云的形成和演化

基本信息

批准号：
15071201
负责人：
山本智
金额：
$ 161.54万
依托单位：
The University of Tokyo
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：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

テラヘルツ帯は宇宙観測において残された未開拓領域の一つである。そこには基本的原子・イオンの微細構造スペクトル線が多数あり、それらの詳細な観測によって星間雲の分布・構造・相変化を克明に明らかにすることができる。本研究の目的は、テラヘルツ帯で動作する超伝導ホットエレクトロン・ボロメータ(HEB)ミクサ素子を開発し、それをもとに銀河系星間雲の相変化を探求することにある。本年度は、NbTiNを超伝導物質として用いる格子冷却型のHEBミクサの開発を重点的に進めた。ミクサ素子の入力インピーダンス整合を電磁界シミュレーションによって最適化することにより、それまで800GHzにおいて1200-1500K程度で留まっていた受信機雑音温度を500Kまで下げることに成功した。NbTiNを用いた導波管型HEBミクサとしては世界トップレベルの性能である。しかも、我々のミクサはNbTiN膜厚が12nmという比較的暑いものであることを考えると、膜厚を薄くすることにより、一層の性能向上が見込まれる。この成果の上に立って、1.5THz帯の素子の製作を行い、良好なDC特性を得た。また、このような性能向上に関する研究とともに、HEBミクサ素子性能の動作温度依存性を詳しく調べた。その結果、素子性能の温度依存性から、ミクサが格子冷却で動作しているか、拡散冷却で動作しているかについての情報が得られることを見出し、実際に我々のミクサが格子冷却であることを示した。以上の結果により、わが国において世界レベルのテラヘルツ帯超伝導HEBミクサ素子製作が可能となり、テラヘルツ帯観測による銀河系星間雲相変化の研究への橋頭堡を築くことができた。また、この研究と併行して、富士山頂サブミリ波望遠鏡データ解析による星間分子雲形成過程の研究、内外のミリ波・サブミリ波望遠鏡を用いた分子雲進化と星形成の研究を展開した。

There has been a rapid increase in the development of undeveloped areas in the universe. The basic atoms are known to be in the majority, the majority and the majority. The purpose of this study is to explore the phase transformation of galaxies in galaxies. In this study, the purpose of this study is to explore the phase transformation of galaxies in the galaxy. In this study, the purpose of this study is to determine the purpose of this study. In this study, the purpose of this study is to explore the phase transformation of galaxies in the galaxy. The purpose of this study is to explore the phase transformation of galaxy stars. This year, NbTiN will use lattice-cooled HEB materials to improve the key points of the project. In the field of magnetoelectronics and magnetics, we have made an important contribution to the integration of the electronic and magnetic industry. we have made a successful test at the temperature of 1200-1500K for the receiver at the temperature of 1200-1500K, which is the most effective way to achieve success. The NbTiN uses the wave tube type HEBTH, which is used to improve the performance of the world. The thickness of the NbTiN film, the thickness of the 12nm, the thickness of the film, the thickness of the film. The results show that the DC features are good, and the performance of the DC is good. The temperature dependence of the action temperature dependence, temperature dependence and temperature dependence. The results of the experiment, the temperature dependence of the element performance, the lattice cooling action, the dispersion cooling action, the temperature dependence, the lattice cooling, the cooling. As a result of the above results, foreign countries have been able to conduct research on interstellar phase transformation of the river system through the study of the possibility and feasibility of the HEB system. The analysis of the process of interstellar molecular formation on Mount Fuji, the study of the process of interstellar molecular formation, and the use of molecular chemistry in the study of star formation on Mount Fuji.