研究者業績
基本情報
- 所属
- 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 宇宙科学研究所 宇宙物理学研究系 教授東京大学大学院 理学系研究科 物理学専攻 教授量子場計測システム国際拠点(QUP) (主任研究者)北里大学大学院 理学研究科 客員教授
- 学位
- 博士(理学)(1996年3月 東京大学)
- ORCID ID
https://orcid.org/0000-0003-4885-5537- J-GLOBAL ID
- 200901003330670433
- Researcher ID
- C-2252-2008
- researchmap会員ID
- 5000019022
- 外部リンク
経歴
2-
2002年7月 - 2018年1月
-
1993年 - 2002年
学歴
2-
1989年4月 - 1993年3月
-
1985年4月 - 1989年3月
委員歴
2-
2017年10月 - 2023年9月
-
2014年10月 - 2017年9月
論文
277-
CRYOGENICS 109 2020年7月
-
Journal of Low Temperature Physics 199(3-4) 654-662 2020年5月23日 査読有り
-
Journal of Low Temperature Physics 199(3-4) 908-915 2020年5月5日 査読有り<title>Abstract</title>We herein report a concept study of a transition edge sensor (TES) X-ray microcalorimeter array with two different thickness absorbers. We developed an energy-dispersive X-ray spectroscope (EDS) with a 64-pixel TES array and installed it on a scanning transmission electron microscope (STEM) for material analysis. One of the key applications of the proposed system is the microanalysis of astromaterials, for which the relative abundance of light elements such as boron, carbon, and oxygen against silicon are crucial. However, the line sensitivity below <inline-formula><alternatives><tex-math>$$\sim$$</tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mo>∼</mml:mo></mml:math></alternatives></inline-formula> 500 eV for the our STEM TES EDS system was not enough to detect the X-ray from light elements because of the relatively high continuum emission and low detection efficiency, which occurs due to the X-ray window and the optical blocking filters. A simple solution to increase line sensitivity at low energy is the adoption of thin X-ray absorbers that leads to an improvement in the energy resolution. However, doing so causes the sensitivity to decrease for high energy lines. Utilizing the spot-size dependence of the polycapillary X-ray optics on energy, which are used in the STEM TES EDS system, we studied a design in which thin absorbers are distributed on the outer area of detector. We optimized the design using the raytracing analysis of optics. A thin (300 nm) absorber is placed on the 52 outer pixels, while a thick (3.5 <inline-formula><alternatives><tex-math>$$\upmu$$</tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mi>μ</mml:mi></mml:math></alternatives></inline-formula>m) absorber is placed on the central 12 pixels. The thin pixels detect approximately 50–60% of the total counts in 0.1–2 keV, while the central thick pixels detect approximately 50–80% of the total counts in 2–10 keV. We also demonstrated the fabrication process of two-thickness absorber arrays.
-
Journal of Low Temperature Physics 199(3-4) 1107-1117 2020年5月<title>Abstract</title>Recent developments of transition-edge sensors (TESs), based on extensive experience in ground-based experiments, have been making the sensor techniques mature enough for their application on future satellite cosmic microwave background (CMB) polarization experiments. LiteBIRD is in the most advanced phase among such future satellites, targeting its launch in Japanese Fiscal Year 2027 (2027FY) with JAXA’s H3 rocket. It will accommodate more than 4000 TESs in focal planes of reflective low-frequency and refractive medium-and-high-frequency telescopes in order to detect a signature imprinted on the CMB by the primordial gravitational waves predicted in cosmic inflation. The total wide frequency coverage between 34 and 448 GHz enables us to extract such weak spiral polarization patterns through the precise subtraction of our Galaxy’s foreground emission by using spectral differences among CMB and foreground signals. Telescopes are cooled down to 5 K for suppressing thermal noise and contain polarization modulators with transmissive half-wave plates at individual apertures for separating sky polarization signals from artificial polarization and for mitigating from instrumental 1/<italic>f</italic> noise. Passive cooling by using V-grooves supports active cooling with mechanical coolers as well as adiabatic demagnetization refrigerators. Sky observations from the second Sun–Earth Lagrangian point, L2, are planned for 3 years. An international collaboration between Japan, the USA, Canada, and Europe is sharing various roles. In May 2019, the Institute of Space and Astronautical Science, JAXA, selected LiteBIRD as the strategic large mission No. 2.
-
Journal of Cosmology and Astroparticle Physics 2020(02) 011-011 2020年2月11日 査読有り
-
Physical Review Letters 123(22) 2019年11月26日
-
IEEE Transactions on Applied Superconductivity 29(5) 1-5 2019年8月 査読有り
-
IEEE TRANSACTIONS ON APPLIED SUPERCONDUCTIVITY 29(5) 1-4 2019年8月 査読有り
-
Cooling performance of Joule Thomson coolers in 300 K-50 mK cryochain demonstration for ATHENA X-IFUIOP Conference Series: Materials Science and Engineering 502(1) 2019年6月3日
-
PUBLICATIONS OF THE ASTRONOMICAL SOCIETY OF JAPAN 71(3) 2019年6月 査読有り
-
Journal of Low Temperature Physics 194(5-6) 418-425 2019年3月
-
Journal of Low Temperature Physics 194(5-6) 443-452 2019年3月
-
Journal of Nuclear Science and Technology 55(8) 868-873 2018年8月3日 査読有り
-
Journal of Low Temperature Physics 193(5-6) 1-10 2018年5月11日 査読有り
-
Journal of Low Temperature Physics 193(5-6) 1-9 2018年5月10日 査読有り
-
Journal of Low Temperature Physics 193(5-6) 1-8 2018年4月24日 査読有り
-
Journal of Low Temperature Physics 193(5-6) 1-5 2018年4月19日 査読有り
-
Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and Systems 4(2) 2018年4月 査読有り
-
Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and Systems 4(2) 2018年4月1日 査読有り
-
Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and Systems 4(2) 2018年4月1日 査読有り
-
Cryogenics 91 27-35 2018年4月1日 査読有り
-
IEEE Transactions on Nuclear Science 65(2) 758-765 2018年2月1日 査読有り
-
Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and Systems 4(1) 2018年
-
Astrophysical Journal 862(1) 2018年 査読有り
-
Journal of Astronomical Telescopes Instruments and Systems 4(1) 2018年 査読有り
-
Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and Systems 4(1) 2018年1月1日 査読有り
-
Journal of Low Temperature Physics 193(3-4) 618-625 2018年 査読有り
-
Publications of the Astronomical Society of Japan 70(2) 2018年 査読有り
-
Publications of the Astronomical Society of Japan 70(2) 2018年 査読有り
-
Publications of the Astronomical Society of Japan 70(6) 2018年 査読有り
-
SPACE TELESCOPES AND INSTRUMENTATION 2018: ULTRAVIOLET TO GAMMA RAY 10699 2018年 査読有り
-
Publications of the Astronomical Society of Japan 70(3) 2018年 査読有り
-
Journal of Low Temperature Physics 193(5-6) 1282-1286 2018年 査読有り
-
Publications of the Astronomical Society of Japan 70(2) id 11 p1-id11 p30 2018年 査読有り
-
Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and Systems 4(1) 11208 2018年1月1日 査読有り
-
Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and Systems 4(1) 2018年1月1日 査読有り
-
Publications of the Astronomical Society of Japan 70(2) 2018年 査読有り
-
Publications of the Astronomical Society of Japan 70(2) 2018年 査読有り
-
Publications of the Astronomical Society of Japan 70(2) 2018年 査読有り
-
Publications of the Astronomical Society of Japan 70(2) 2018年 査読有り
-
Publications of the Astronomical Society of Japan 70(2) 2018年 査読有り
-
Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and Systems 4(1) 2018年1月1日 査読有り
-
Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and Systems 4(1) 2018年1月1日 査読有り
-
Publications of the Astronomical Society of Japan 70(2) 2018年 査読有り
-
Publications of the Astronomical Society of Japan 70(2) 2018年 査読有り
-
Nature 551(7681) 478-480 2017年11月23日 査読有り
-
2016 IEEE Nuclear Science Symposium, Medical Imaging Conference and Room-Temperature Semiconductor Detector Workshop, NSS/MIC/RTSD 2016 2017- 2017年10月16日 査読有り
MISC
204担当経験のある科目(授業)
1-
2003年3月 - 現在宇宙物理学特論I (隔年開講,前期) (東京大学大学院)
所属学協会
3-
2010年 - 現在
共同研究・競争的資金等の研究課題
22-
日本学術振興会 科学研究費助成事業 2020年11月 - 2025年3月
-
日本学術振興会 科学研究費助成事業 学術変革領域研究(A) 2020年11月 - 2025年3月
-
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(A) 2019年4月 - 2022年3月
-
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B) 2018年4月 - 2022年3月
-
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B) 2018年4月 - 2021年3月
教育内容やその他の工夫
1-
件名宇宙研での大学院教育概要宇宙の構造形成の観測的研究を主に極低温観測技術を用いて行なっている。東京大学,北里大学から大学院学生をうけいれ,大学院では,新しい検出器の開発とその応用および観測的研究の専門教育を行なう。大学院では,「誰もやったことがないこと」を自ら行なう力をつけることを目標にする。
● 指導学生等の数
10-
年度2018年度(FY2018)博士課程学生数1修士課程学生数1
-
年度2019年度(FY2019)博士課程学生数1修士課程学生数3
-
年度2020年度(FY2020)博士課程学生数1修士課程学生数3
-
年度2018年度(FY2018)博士課程学生数1修士課程学生数1
-
年度2019年度(FY2019)博士課程学生数1修士課程学生数3
-
年度2020年度(FY2020)博士課程学生数1修士課程学生数3
-
年度2022年度(FY2022)博士課程学生数3修士課程学生数2
-
年度2023年度(FY2023)博士課程学生数2修士課程学生数1
-
年度2024年度(FY2024)博士課程学生数2修士課程学生数2
-
年度2025年度(FY2025)博士課程学生数2修士課程学生数5
● 指導学生の顕著な論文
6-
指導学生名高久諒太所属大学東京大学著者名, ジャーナル名, 巻号ページ(出版年)Takaku et al. , Journal of Applied Physics, 128(22), id.225302, (2020)論文タイトルBroadband, millimeter-wave anti-reflective structures on sapphire ablatedwith femto-second laserDOIhttp://doi.org/10.1063/5.0022765
-
指導学生名中島裕貴所属大学Univ. of Tokyo著者名, ジャーナル名, 巻号ページ(出版年)Nakashima et al. Applied Physics Letters, 117 122601 (2020)論文タイトルLow-noise microwave SQUID multiplexed readout of 38 x-ray transition-edge sensor microcalorimetersDOIhttp://doi.org/10.1063/5.0016333
-
指導学生名紺野良平所属大学Kitasato Univ.著者名, ジャーナル名, 巻号ページ(出版年)Konno et al. Journal of Low Temperature Physics 199, 654 (2019)論文タイトルDevelopment of TES micsrocalorimters with solar-axion converterDOIhttp://doi.org/10.1007/s10909-019-02257-9
-
指導学生名山本亮所属大学Univ. of Tokyo著者名, ジャーナル名, 巻号ページ(出版年)Yamamoto et al. , Journal of Cosmokogy and Astrophysics, 02 (2020) 011論文タイトルA Search for a Contribution from Axion-Like Particles to the X-Ray Diffuse Background Utilizing the Earth's Magnetic FieldDOIhttp://doi.org/10.1088/1475-7516/2020/02/011
-
指導学生名関谷典央所属大学University. of Tokyo著者名, ジャーナル名, 巻号ページ(出版年)Sekiya, Yamasaki, and Mitsuda, Publications of Astronomical Society in Japan, 68(SP1), S31 (2016)論文タイトルSearch for a keV Signature of Radiatively Decaying Dark Matter with Suzaku XIS Observations of the X-ray Diffuse BackgroundDOIhttp://doi.org/10.1093/pasj/psv081
-
指導学生名三石郁之所属大学Univ. of Tokyo著者名, ジャーナル名, 巻号ページ(出版年)Mitsuishi, Yamasaki, and Takei, Publications of Astronomical Society in Japan, 65, 44 (2013)論文タイトルAn X-Ray Study of the Galactic-Scale Starburst-Driven Outflow in NGC 253DOIhttp://doi.org/10.1093/pasj/65.2.44
● 専任大学名
1-
専任大学名東京大学(University of Tokyo)
● 所属する所内委員会
1-
所内委員会名ナノエレクトロニクスクリーンルーム運営委員会