宇宙の大規模構造研究のための視野の広いX線望遠鏡の開発

• Project/Area Number: 17684003
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Astronomy
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 小賀坂 康志 Nagoya University, 大学院・理学研究科, 助教 (10324386)
• Project Period (FY): 2005 – 2007
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2007)
• Budget Amount: ¥27,040,000 (Direct Cost: ¥20,800,000、Indirect Cost: ¥6,240,000); Fiscal Year 2007: ¥7,540,000 (Direct Cost: ¥5,800,000、Indirect Cost: ¥1,740,000); Fiscal Year 2006: ¥12,090,000 (Direct Cost: ¥9,300,000、Indirect Cost: ¥2,790,000); Fiscal Year 2005: ¥7,410,000 (Direct Cost: ¥5,700,000、Indirect Cost: ¥1,710,000)
• Keywords: X線望遠鏡 / 硬X線望遠鏡 / 広視野光学系 / 大規模構造 / 斜入射光学系 / X線天文衛星 / 気球実験 / 多層膜

Research Abstract

本研究は、空間的広がりを持った天体の観測研究に最適なX線結像光学系の開発を行うものである。既存のX線望遠鏡技術はそのような観測要請に対して遅れており、本研究ではこれまでの研究成果に立脚し、従来のX線望遠鏡に欠けていた「視野」というベクトルを伸ばし、宇宙の大規模構造の研究が行なえるX線望遠鏡の実現を目指し、研究開発を行う。
前年度までに、望遠鏡製作のための基礎技術開発(軽量基板の新規開発、放射光施設における性能評価技術の確立)を完了した。さらに、放射光を利用して硬X線望遠鏡の光学特性(有効面積、結像性能、視野)を評価し、誤差内容の定量的な分析を行った。また光学調整技術を開発し、結像の軸周り非対称性の低減に見通しを立てた。
これらの成果に基いて平成19年度においては、次のような研究成果を上げた。(1)望遠鏡鏡筒部を作成し、これを用いて硬X線望遠鏡の部分鏡を製作し、光学調整技術を用いて従来よりも高い結像性能を実現した。(2)光線追跡法数値シミュレーターを構築し、(1)の望遠鏡の放射光利用性能評価データを取り込んだシミュレーションを行い、再現性の評価と望遠鏡性能診断を行った。特に硬X線望遠鏡の視野について、誤差5%以下まで再現性を向上させることができた。(3)NASA/GSFCとの共同研究により、望遠鏡の高開口効率化を目指した一円周鏡(Full-shell mirror)を製作し、性能評価に着手した。(4)本研究の成果に基き、我が国の次期X線天文衛星NeXT搭載X線望遠鏡の基本設計を行い、特に結像性能について開発見通しを立て、衛星プロジェクト提案へ反映させた。

Research Products

• [Journal Article] Thin-foil multilayer-supermirror hard x-ray telescopes for InFOCuS/SUM IT balloon experiments and NeXT satellite program (2007)
  • Author(s): Ogasaka, et. al.
  • Journal Title: Proc. SPIE 6688
• [Journal Article] 気球搭載硬X線撮像実験SUMIT : 硬X線望遠鏡の開発 (2007)
  • Author(s): 宮澤 拓也, 他
  • Journal Title: 日本天文学会2007年春季年会講演予稿集 Pages: 254-254
• [Journal Article] 硬X線望遠鏡の視野の評価 (2007)
  • Author(s): 佐々木直樹, 他
  • Journal Title: 日本天文学会2007年春季年会講演予稿集 Pages: 255-255
• [Journal Article] Performance characterization of hard x-ray imaging instruments at synchrotron radiation facility SPring-8 (2006)
  • Author(s): Ogasaka et al.
  • Journal Title: Proc. SPIE 6266
• [Journal Article] Design and technology review of the x-ray telescope system onboard NeXT mission (2006)
  • Author(s): Ogasaka et al.
  • Journal Title: Proc. SPIE 6266 Pages: 626615-626615
• [Journal Article] Development and performance of the advanced hard x-ray telescope for the balloon experiment (2006)
  • Author(s): Miyazawa et al.
  • Journal Title: Proc. SPIE 6266
• [Journal Article] NeXT搭載X線望遠鏡の開発 (2006)
  • Author(s): 小賀坂 康志, 他
  • Journal Title: 日本天文学会2006年秋季年会講演予稿集 Pages: 266-266
• [Journal Article] 硬X線望遠鏡の高精度光学調整 (2006)
  • Author(s): 深谷 美博, 他
  • Journal Title: 日本天文学会2006年秋季年会講演予稿集 Pages: 266-266
• [Journal Article] Characterization of a hard x-ray telescope at a synchrotron facility (2005)
  • Author(s): Ogasaka et al.
  • Journal Title: Proc.SPIE 5900 Pages: 106-113
• [Journal Article] First light of a hard-x-ray imaging experiment : the InFOCuS balloon flight (2005)
  • Author(s): Ogasaka et al.
  • Journal Title: Proc.SPIE 5900 Pages: 217-224
• [Journal Article] Design and fabrication of multi-foil hard x-ray telescope for space observations (2005)
  • Author(s): Ogasaka et al.
  • Journal Title: Proc.SPIE 5962 Pages: 543-350
• [Presentation] NeXT/XRT: 開発の現状(III) (2008)
  • Author(s): 小賀坂康志, 他
  • Organizer: 目本天文学会2008年春季年会
  • Place of Presentation: 国立オリンピック記念青少年総合センター
  • Year and Date: 2008-03-25
• [Presentation] NeXT/XRT: SPring-8における硬X線較正実験 (2008)
  • Author(s): 宮澤拓也, 他
  • Organizer: 日本天文学会2008年春季年会
  • Place of Presentation: 国立オリンピック記念青少年総合センター
  • Year and Date: 2008-03-25
• [Presentation] 超精密加工金型を用いた薄板レプリカX線反射鏡の開発 (2008)
  • Author(s): 蒔苗陽太, 他
  • Organizer: 日本天文学会2008年春季年会
  • Place of Presentation: 国立オリンピック記念青少年総合センター
  • Year and Date: 2008-03-25
• [Presentation] 多層膜硬X線望遠鏡の光線追跡シミュレータの開発 (2008)
  • Author(s): 岩原知永, 他
  • Organizer: 日本天文学会2008年春季年会
  • Place of Presentation: 国立オリンピック記念青少年総合センター
  • Year and Date: 2008-03-25
• [Presentation] NeXT搭載X線望遠鏡の開発II (2007)
  • Author(s): 小賀坂康志, 他
  • Organizer: 日本天文学会2007年秋季年会
  • Place of Presentation: 岐阜大学
  • Year and Date: 2007-09-28
• [Presentation] NeXT衛星搭載に向けた多層膜スーパーミラー硬X線望遠鏡の開発 (2007)
  • Author(s): 岩原知永, 他
  • Organizer: 日本天文学会2007年秋季年会
  • Place of Presentation: 岐阜大学
  • Year and Date: 2007-09-28