超伝導検出器と単一磁束量子回路を用いた生体高分子用高分解能質量分析システムの研究

基于超导探测器和单通量量子电路的生物聚合物高分辨率质谱系统研究

• 批准号: 15J00206
• 负责人: 佐野 京佑
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Yokohama National University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-24 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J00206/
• 关键词: 超伝導論理回路; 超伝導検出器; 飛行時間型質量分析; 超伝導集積回路用低電流化技術; 単一磁束量子回路を用いた検出器信号の読み出し実証; 超伝導質量分析システムの電気ノイズ耐性強化; 超伝導集積回路の低電流化

本研究では、超伝導高感度粒子検出器と超伝導高精度時間測定回路を組み合わせた高精度質量分析システムの構築を目的としている。前年度に引き続き、両超伝導回路を用いた分析システムの構築と評価に取り組んだ。本実験では分析対象の分子が一度の測定に連続的に検出されるが、時間測定回路のバッファ容量の不足により検出データの読み飛ばしが確認された。超伝導論理回路の動作には一定の直流電流の供給が必要であり、この供給量は回路規模に比例する。供給電流量の増大は、超伝導回路を実装した冷凍機内の配線内における消費電力を増大させ、超伝導回路の冷却は困難となる。このため、単純にバッファ容量を増大させることはできない。また、バッファ容量の問題に留まらず、今後の大規模超伝導論理回路の冷凍機内動作のためには低電流化技術の研究は必要不可欠である。そのため、前年度より直列バイアス技術と呼ばれる低電流化技術の研究を進めている。本技術の適用により、超伝導高精度時間測定回路のバッファ容量を四倍に増大させつつ、未適用時と比較して約7割の低電流化に成功した。本成果については、応用超伝導に関する国際会議であるApplied Superconductivity Conference (ASC) 2016にて口頭発表し、その内容をまとめた論文はIEEE Trans. Appl. Supercond., vol.27にて掲載予定である。また、本論文の前刷りは、Superconductivity News Forum (SNF) におけるコンテストにて入賞した。

This study で は, super 伝 guide Gao Gan particle 検 extractor と super 伝 guide high precision time measurement circuit を group み close わ せ た high-precision quality analysis シ ス テ ム の build を purpose と し て い る. Before the annual に lead き 続 き, struck 伝 guide loop を with い た analysis シ ス テ ム の build と review 価 に group take り ん だ. This be 験 で は analysis as seaborne の determination of molecular が once の に even 続 に 検 out さ れ る が, time measurement circuit の バ ッ フ ァ insufficient capacity の に よ り 検 out デ ー タ の 読 み fly ば し が confirm さ れ た. The 伝 introduction theory of the circuit <s:1> action に に a certain <s:1> direct current <e:1> supply が necessary であ, <s:1> <s:1> supply quantity <e:1> circuit scale に proportion する. Supply electricity flow の raised large は, super 伝 guide loop を be loaded し た refrigerator inside の wiring inside に お け る consumption power を raised large さ せ, super 伝 の guide loop cooling は difficult と な る. The pure にバッファ capacity of <s:1> ため and 単 is を increased させる と と で な な な な 単 な な な させる ま た, バ ッ フ の ァ capacity problem に leave ま ら ず, introduction to future の large-scale super 伝 loop の refrigerator in action の た め に は low current research は necessary technical の not owe で あ る. そ の た め, former annual よ り inline バ イ ア と ス technology called ば れ る low current technology を の research into め て い る. This technology の is に よ り, super 伝 guide high precision time measurement circuit の バ ッ フ ァ capacity is four times the に を raised large さ せ つ つ, not applicable と more し て about 7 cut の low current に successful し た. This achievement に つ い て は, 応 with super 伝 guide に masato す る international Conference で あ る Applied Superconductivity Conference (ASC) 2016 に て oral し 発 table, そ の content を ま と め た thesis は IEEE Trans. Appl. Supercond., vol.27にて is published as である. ま た brush before, this thesis の り は, Superconductivity News Forum (SNF) に お け る コ ン テ ス ト に て in reward し た.

项目成果

Reduction of the supply current of single-flux-quantum time-to-digital converters by current recycling techniques for the operation in cryo-cooler

通过在低温冷却器中运行的电流回收技术来减少单通量量子时间数字转换器的电源电流

• 发表时间: 2016
• 作者: K. Sano;T. Shimoda;Y. Abe;Y. Yamanashi;N. Yoshikawa
• 通讯作者: N. Yoshikawa

生体高分子用飛行時間型質量分析に向けた単一磁束量子時間測定回路のバッファの大容量化

提高生物聚合物飞行时间质谱单磁通量子时间测量电路的缓冲能力

• 发表时间: 2016
• 作者: K. Sano;T. Shimoda;Y. Abe;Y. Yamanashi;N. Yoshikawa;佐野京佑，阿部裕，山梨裕希，吉川信行
• 通讯作者: 佐野京佑，阿部裕，山梨裕希，吉川信行

飛行時間型超伝導質量分析システムの改善と評価

飞行时间超导质谱系统的改进与评估

• 发表时间: 2015
• 作者: N. Yoshikawa;K. Sano;Y. Yamanashi;M. Okubo;N. Zen;佐野京佑，下田知毅，山梨裕希，吉川信行，全伸幸，大久保雅隆;下田知毅，佐野京佑，山梨裕希，吉川信行;佐野京佑，下田知毅，山梨裕希，吉川信行，全伸幸，大久保雅隆
• 通讯作者: 佐野京佑，下田知毅，山梨裕希，吉川信行，全伸幸，大久保雅隆

カレントリサイクル技術を用いた単一磁束量子時間測定回路の低電流化

采用电流回收技术的低电流单磁通量子时间测量电路

• 发表时间: 2016
• 作者: 佐野 京佑;下田 知毅;阿部 裕;山梨 裕希;吉川 信行
• 通讯作者: 吉川 信行

単一磁束量子リング・オシレータのジッタの評価

单通量量子环形振荡器的抖动评估

• 发表时间: 2016
• 作者: 下田 知毅;佐野 京佑;阿部 裕;山梨 裕希;吉川 信行
• 通讯作者: 吉川 信行