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電磁波

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1: 2018/04/14(土) 15:39:17.47 ID:CAP_USER
ダークマターとは宇宙空間の約25%を占める仮説上の物質であり、間接的に存在を示唆する観測結果は得られているものの、実際のところダークマターとは何であるのかは不明です。ダークマターの正体としてニュートリノなどが考えられていますが、「アクシオン」という仮説上の素粒子も候補の一つに挙げられています。そんなアクシオンを検出する最新機器の開発に研究者たちが成功したという報告が、Physical Review Lettersという物理専門雑誌に発表されました。

After 30 years of R&D, breakthrough announced in dark matter detection technology, definitive search to begin for axion particles | UW News
http://www.washington.edu/news/2018/04/09/admx-detection-technology/

アクシオンはもともと、素粒子物理学上の未解決問題である「強いCP問題」を解決する存在として期待されていた未発見の素粒子でしたが、研究が進むにつれてダークマターの候補としても注目を集めるようになりました。
そんなアクシオンの検出を目的としたThe Axion Dark Matter eXperiment(ADMX)は、30年以上にわたって研究開発が行われてきました。

ADMXはワシントン大学を拠点としてフェルミ国立加速器研究所が開発を行っているアクシオン検出器であり、超伝導磁石で覆われた地下に設置されています。アクシオンはほとんど物質と干渉することはないとされていますが、強い磁場と低温に調整されたADMX内でアクシオンが電磁波へと変換され、その時に放出される光子の周波数をADMXは検出できるそうです。

「AMラジオのようなものだと考えてもらって構いません」とワシントン大学のグレイ・リブカ准教授は語り、一定の周波数を探索するADMXの特性について説明しました。

続きはソースで

関連ソース画像
https://i.gzn.jp/img/2018/04/14/axion-particles-detection-technology/01_m.jpg

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20180414-axion-particles-detection-technology/
images (2)


引用元: 【物理学】ダークマターの正体かもしれない謎の粒子「アクシオン」を検出する最新機器の開発に成功[04/14]

ダークマターの正体かもしれない謎の粒子「アクシオン」を検出する最新機器の開発に成功の続きを読む

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1: 2018/02/26(月) 05:39:48.38 ID:CAP_USER
東北大学(東北大)は、ランダムに並べた構造の中にも隠れた対称性があり、同じ透過確率を与えることを見出したと発表した。
これは従来の光学の多重反射の概念では説明できない結果となる。

同成果は、米国ライス大学のHaihao Liu氏(研究当時:東北大学理学部に短期留学)、東北大学 大学院理学研究科 物理学専攻 博士課程後期のM Shoufie Ukhtary氏、齋藤理一郎 教授によるもの。詳細は、「Journal of Physics: Condensed Matter」に掲載された。

Haihao氏らは今回、AとBの2種類の誘電体多層膜(膜厚が波長の1/4)の電磁波の透過確率を計算した。
通常、多層膜がN層ある場合には可能な多層膜の構造は2のN乗通りあることとなり、電磁波は、異なる膜の境界面では反射(多重反射)が起こるので、透過確率も2のN乗通りであることが考えられる。
しかし、計算結果では透過確率の値は、わずか(N/2+1)通り(Nが偶数の場合。奇数の場合は、N+1通り)しかなかった。

例えば、N=20 だと、多層膜の構造は220=100万通りあるはずだが、計算で得られる透過確率はわずか11通りしかない。

続きはソースで

図:ランダムにN枚並べたAとBの2種類の誘電体多層膜への電磁波の入射、透過、反射の概念図。
iは膜のラベル、Liは膜の種類(AかB)、Iは入射する電磁波、Tは透過確率、Rは反射確率を示す。
2のN乗通りのすべての構造を計算すると、透過確率が取り得る値の種類は(N/2+1)通りしかなかった (出所:東北大学Webサイト)
https://news.mynavi.jp/article/20180223-588560/images/001.jpg

マイナビニュース
https://news.mynavi.jp/article/20180223-588560/
ダウンロード (2)


引用元: 【光学】光学の多重反射概念を覆す光の対称性を発見 - 東北大[02/23]

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1: 2017/11/07(火) 02:42:02.82 ID:CAP_USER
大質量の銀河団中心銀河が銀河団の重心に対して「ふらついて」いることが明らかになった。
この発見は予想外で、現在のダークマターに関する標準理論の予測に反するものだ。

【2017年11月1日 ヨーロッパ宇宙機関】

数百個から数千個の銀河が集まっている銀河団の中心には、非常に大質量の銀河団中心銀河(Brightest cluster galaxy; BCG)が存在している。
また、個々の銀河や銀河団全体は、電磁波では観測できないダークマター(暗黒物質)のハローに取り囲まれている。

ダークマターに関する標準的な理論モデル「冷たい暗黒物質モデル」によると、銀河団が合体という激しい現象のあと落ち着いた(緩和した)状態になると、銀河団全体に広がるダークマターの強い重力の影響でBCGは銀河団の中心から動かないと予測されている。

しかし、スイス・フランス・イギリスの研究チームがハッブル宇宙望遠鏡を使って観測した10個の銀河団を分析した結果、BCGは予測に反し銀河団の中心に停まっていないことが明らかになった。
銀河団による重力レンズ現象を利用してダークマターのハローを含めた銀河団の質量分布の中心を調べ、これを銀河団の目に見える部分の中心、つまりBCGの位置と比較したところ、最大で4万光年ほどずれていたのだ。

「BCGが銀河団ハローの中心の周りで『ふらつき』を起こしていることを発見しました。

続きはソースで

画像:ハッブル宇宙望遠鏡がとらえた、つる座の方向約40億光年彼方に位置する銀河団「Abell S1063」(提供:NASA, ESA, and J. Lotz (STScI))
http://www.astroarts.co.jp/article/assets/2017/10/9428_abell_s1063.jpg

アストロアーツ
http://www.astroarts.co.jp/article/hl/a/9483_bcg
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引用元: 【宇宙】銀河団の中心でふらつく大質量銀河

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1: 2017/09/03(日) 09:30:32.25 ID:CAP_USER9
世界初の火星の酸素観測に向け、総務省が来年度から3年間、光と電波の中間の性質を持つ電磁波「テラヘルツ波」の研究開発を進める方針を固めたことが2日、分かった。水蒸気や酸素に反応し、放射されやすいテラヘルツ波が、火星から出ているかどうかを検知することで確認できるという。この応用で生命体の存在も調べられるといい、地球からの移住の可否の調査にも役立てたい考えだ。

研究を進めるテラヘルツ波は、高度な技術開発が必要で世界的に実用化が進んでいない。

総務省は火星の酸素観測の支援に向け、理化学研究所や情報通信研究機構(NICT)、民間企業などに研究を委託する。

総務省関係者によると、テラヘルツ波を検知する小型センサー付きの人工衛星を火星上空に飛ばし、酸素や水の存在を確認。水や酸素が地上からどれぐらいの高さにあるのかなどのほか、テラヘルツ波を出す水蒸気や酸素からバクテリアを探索するという。

続きはソースで

http://www.sankei.com/smp/economy/news/170903/ecn1709030005-s1.html
ダウンロード (1)


引用元: 【宇宙】酸素ある?生命いる?移住できる?来年度から火星のテラヘルツ波を調査へ/総務省 [無断転載禁止]©2ch.net

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1: 2017/07/06(木) 00:38:27.88 ID:CAP_USER
http://news.mynavi.jp/news/2017/07/03/096/

荒井聡[2017/07/03]

スイス連邦工科大学ローザンヌ校(EPFL)の研究チームは、電磁波などの振動現象全般について、100年来の常識であった「Q値」に関する物理的制約をくつがえす発見をしたと発表した。研究論文は、科学誌「Science」に掲載された。

http://news.mynavi.jp/news/2017/07/03/096/images/001.jpg

電磁波などの波を従来考えられていたよりも広いバンド幅と長い時間にわたって保持できることが明らかにされた(出所:EPFL)

電磁波、音波、機械振動などの共振現象を利用するさまざまなシステムの性能を評価するため、よく使われる指標としてQ値(クオリティ・ファクター)がある。

Q値は、共振周波数ω0を振動の減衰率Γで割った値であると定義される(Q=ω0/Γ)。Q値が大きければ大きいほど、共振周波数ω0は高くなり、ω0を中心とするバンド幅Δωは狭くなる。つまり、強くて鋭い共振になる。

また、Q値の定義からは、減衰率Γがバンド幅Δωに等しいという関係が導かれる。これは、導波路や共振器の内部に振動を保持できる時間とその振動のバンド幅の間には物理的なトレードオフがあり、振動を長時間とどめておこうとすれば、必然的にバンド幅を狭く取らなければならなくなることを意味している。

このトレードオフの関係は、100年以上前にK.S.ジョンソンがQ値を定式化したときから、まぬがれることのできない根本的制約であると考えられてきた。原子・分子振動における放射減衰とスペクトル線幅にもこの関係がみられるし、共振器、水晶振動子、圧電素子、MEMS、超音波や弾性波を利用する音響システムなど、振動を利用したあらゆる分野のデバイス設計に同じ関係が取り入れられている。

今回の研究は、この制約に実は現実的な突破口があったということを示した点で、大きな注目を集めている。論文によると、突破のカギは「ローレンツの相反定理」にあるという。

ローレンツの相反定理とは、ある領域内に電流密度J1とJ2の2つの電流が流れていて、それぞれが電界E1とE2を発生させているとき、J1・E2を全空間で積分した値がJ2・E1を積分した値に等しくなるという関係のことである。媒質が線形の場合、ローレンツの相反定理が成り立つことはマクスウェル方程式から直接導出できる。

続きはソースで
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引用元: 【Q値】振動現象に関する100年来の物理の常識をくつがえす発見 - EPFL [無断転載禁止]©2ch.net

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1: 2017/06/27(火) 08:45:50.83 ID:CAP_USER9
電磁波を99%遮る塗料、電子機器の誤作動防ぐ
読売新聞:2017年06月27日 08時14分
http://www.yomiuri.co.jp/science/20170626-OYT1T50113.html

http://www.yomiuri.co.jp/photo/20170626/20170626-OYT1I50035-N.jpg
CNTを用いた塗料を塗ったシート。電磁波を遮蔽する能力が高く、熱にも強い(12日、産業技術総合研究所で)

 新素材として注目される「カーボンナノチューブ(CNT)」を用い、物に塗るだけで電磁波を99・9%以上遮蔽できる塗料を開発したと、産業技術総合研究所(茨城県つくば市)の研究チームが発表した。

 乗り物やロボットの部品に用いれば、誤作動防止などに使えるという。

 CNTは炭素原子が網目のように結びついて、直径数ナノ・メートル~数十ナノ・メートル(ナノは10億分の1)の筒状になったもの。
細くても強度が高いなど優れた性質があり、産業に応用する研究が盛んになっている。

続きはソースで
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引用元: 【技術】電磁波を99%遮る塗料を開発 電子機器の誤作動防ぐ 産業技術総合研究所©2ch.net

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