SN1987Aの2次元撮像用硬X線検出器の開発

• Project/Area Number: 01652003
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: Osaka City University
• Principal Investigator: 高橋 保 大阪市立大学, 理学部, 助教授 (20047137)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 寺本 吉輝 大阪市立大学, 理学部, 講師 (50163928) ; 中川 道夫 大阪市立大学, 理学部, 助教授 (40047238) ; 松岡 勝 理化学研究所, 主任研究員 (30013668)
• Project Period (FY): 1989
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1989)
• Budget Amount: ¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000); Fiscal Year 1989: ¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
• Keywords: X線天文学 / 超新星SN1987A / 2次元硬X線検出器 / ガス・蛍光・ドリフト・チェンバー / シリコンPIN型フォトダイオード / 紫外線感応型光電子増幅管 / 高圧キセノンガス

Research Abstract

高いエネルギー分解能を持つ2次元硬X線検出器としてガス・蛍光・ドリフト・チェンバーの開発を目的としている。今回製作したガス・蛍光・ドリフト・チェンバーは直径6cm長さ6cmのドリフト領域と長さ5mmの蛍光ギャップとからなりステンレス製の円筒形耐圧容器内に装着されている。硬X線の入射窓と蛍光を外部から観測できる水晶窓とが容器の両端に取り付けてあり、キセノンガスが5気圧まで封入出来る。ドリフト領域は1cm間隔の6枚の電極からなる。蛍光ギャップは透過率50%のステンレスメッシュ電極が2枚(5mm間隔)で構成され、ドリフト側電極が接地されている。ギャップ領域で発生する約180nmの紫外線を5mmの水晶窓を通して紫外線に感度のある光電子増倍管(R1035)で測定を行った、キセノンを3気圧で充填し、22,60及び122kevのX線を照射して入射エネルギーに対する波高値の比例性、エネルギー分解能及び検出効率等を求めた。出力波高を本年購入したCAMAC ADCで測定しパソコンでデータを得た。又TDCは1次蛍光とギャップでの蛍光との時間差の測定に使用した。測定の結果、3気圧キセノン、蛍光ギャップ4kv、ドリフト領域1.5kvの時、入射エネルギーの比例性が確認された、60kevの検出効率は約23%、エネルギー分解能は約60%であった。分解能はまだ十分でないが検出効率は期待される値と一致していた。次に面積1cm^2のシリコンPIN型フォトダイオードで測定したが面積が不十分なために十分な信号は得られなかった、しかし高電圧系、特に蛍光ギャップで発生する電気ノイズは除去することが出来た。従って、このダイオードを耐圧容器内の蛍光ギャップの直後に格子状に設置す事が可能であることが分かったので、この検出器系による位置分解能等のテストを行う予定である。以上から、気球搭載用ガス・蛍光・ドリフト・チェンバーの設計製作に対する指針が十分に得られたと考えられる。