天体サブミリ波検出器の研究

天文亚毫米波探测器研究

• 批准号: 62540175
• 负责人: 柴田 行男
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1987
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1987 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-62540175/
• 关键词: ラメラー型干渉分光計; 放電加工(ワイヤーカット); サブミリ波; 局所発振器; 逓倍器; ショットキ・ダイオード

本研究によって得られた主な新知見は, サブミリ波干渉分光計の新たな製作法の有用性の確認, 及びサブミリ波ヘテロダイン検波用逓倍器製作途上での問題点の解明である. それぞれについて以下に記す.1.サブミリ波干渉分光計製作法について(1)格子定数20mm, 有効鏡面積16×16cmのラメラー格子を, 精度良く研磨されたSUS板より, NC放電加工により切り出し, 後, 整形研磨すると云う簡便な方法により作製した. 製作したラメラー格子の鏡面精度は, ±10秒角以内であり, 当初の計画通りの精度を有する. その際, 特に素材の熱処理には細心の注意を払う必要がある. (2)製作したラメラー格子を用い, ラメラー型干渉分光計(FTS)を製作した. 性能テストを兼ね, 実験室内の大気(光路長約4m)の透過測定を行った. FTSは設計波長領域(33.7〜1.6cm^<-1>での分光計として使用出来る. (3)従来の方法に比し, はるかに簡便な方法により, ラメラー型FTSが製作出来た. (4)なお, 仙台におけるサブミリ波領域での大気の透過の目安を得るための, 太陽の分光観測を, 継続して行う予定である.2.サブミリ波ヘテロダイン検波用逓倍器製作について(1)345GHzでのヘテロダイン検波用局部発振器として, 115GHz発振器の3逓倍器(ショットキ・ダイオード)の最適設計を行った. (2)3逓倍器製作の前段として, より構造の簡単なW-bandの2逓倍器を製作し, その特性を測定した. その結果, 入力周波数75〜90GHzに対し, 変換損失 25dB以内の逓倍出力を得た. また, ダイオードのウィス力長と検波電圧の関係を明らかにし, ダイオードへの最適入力電圧についての目安を与えた. (3)引続き, 3逓倍器を試作中であり, その問題点及び特性を明らかにする予定である.

This study is aimed at identifying the usefulness of a new method for making a spectrograph and solving some problems in the process of making a spectrograph. The following are noted: 1. A simple method for manufacturing a spectroscope is described.(1) The grid number is 20mm, the mirror area is 16×16cm, and the grid size is 16×16cm. The precision of the grid is good. The mirror accuracy of the grid is within ±10 seconds, and the accuracy of the original plan is within ±10 seconds. Special material heat treatment is necessary for careful attention. (2)Production of the lattice, production of the FTS. Performance measurement of indoor transmission of light (optical path length about 4m). FTS is designed for wavelength range (33.7 ~ 1.6cm)<-1>. (3)The method is simple and easy to produce. (4)However, in Sendai, the transmission of the great atmosphere in the field of electromagnetic waves can be seen safely, and the spectroscopic observation of the sun can be carried out as scheduled. 2. The production of multipliers for electromagnetic waves in Sendai (1) The local oscillator for electromagnetic waves in 345GHz is implemented, and the optimal design of the 3-multiplier for the 115GHz oscillator is implemented. (2)3 The first step in the fabrication of a multiplier is to measure the characteristics of a simple W-band multiplier with a simple structure. As a result, the input frequency is 75 ~ 90GHz, and the conversion loss is less than 25dB. The relationship between force length and wave voltage is clearly defined, and the optimum force voltage is determined. (3)The problem points and characteristics of the three-dimensional multiplier are specified.

项目成果

Y. Shibata: Science Reports of Tokoku Universuty,series 8. (1988)

Y. Shibata：德国大学科学报告，系列 8。（1988）

柴田 行男: 東北大学科学計測研究所報告. 37. (1988)

柴田幸雄：东北大学科学测量研究所报告37。（1988）