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X線偏光観測に向けた超小型衛星CubeSatの開発

Research Project

Project/Area Number 17J40001
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
Research InstitutionInstitute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

早藤 麻美  国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器科学研究センター, 特別研究員(RPD)

Project Period (FY) 2018-04-25 – 2020-03-31
Project Status Discontinued (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
KeywordsX線天文学 / X線宇宙物理学 / X線偏光 / TPC
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、超小型衛星 CubeSat を利用し、NASAで進行中 (2021年打ち上げ予定) のX線偏光観測を目的とした衛星プロジェクト (IXPE) と相補的なX線偏光観測を行うことを最終目的としている。IXPE は 2-10 keVの帯域において数十天体の観測を予定しているが、本研究は、フラックスは小さくとも依然として偏光観測の科学的重要度の高い10-30 keVにおいて、単一天体の長時間観測により偏光検出を目指す計画である。前年度までに、小型化したTime Projection Chamber (TPC) 型偏光計を制作した。平成31 (令和元年) 度は、前年度までに制作した軽量TPC偏光計における、高偏光度の放射光を用いた偏光測定能力の検証が目標であった。そこで、高エネルギー加速器研究機構の放射光実験施設 (KEK-PF) おいて、制作した偏光計の性能評価試験を行なった。この偏光計の偏光測定方法は、入射X線の偏光角と偏光度に依存する、X線が光電吸収を受けた際の光電子の放出角分布 (モジュレーションカーブ) を測定することである。放射光を用いた試験内容は、X線の偏光方向に対し検出器を45, -45°に傾け、それぞれの角度でモジュレーションカーブを取得することによる偏光計測定 (エネルギーは16, 14, 12 keV) であった。測定された偏光計の性能を表すモジュレーションファクターは~45%、また無偏光X線に対する角度応答は十分にフラットであることも確認され、将来的な天体観測へ向けて十分な性能を持つことを初めて実証することができた。さらに今回得られた結果は、光電子のイメージ解析方法を詰めることでさらなる向上が見込めると考えている。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2019 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Int'l Joint Research] NASA Goddard Space Flight Center/NASA Marshall Space Flight Center(米国)

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] INFN/Pisa/IAPS/Rome(イタリア)

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      2019 Annual Research Report
  • [Journal Article] A convolutional neural network approach for reconstructing polarization information of photoelectric X-ray polarimeters2019

    • Author(s)
      Kitaguchi Takao、Black Kevin、Enoto Teruaki、Hayato Asami、Hill Joanne E.、Iwakiri Wataru B.、Kaaret Philip、Mizuno Tsunefumi、Tamagawa Toru
    • Journal Title

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment

      Volume: 942 Pages: 162389-162389

    • DOI

      10.1016/j.nima.2019.162389

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] シンクロトロン放射光を用いた高エネルギー X 線偏光計の性能評価2019

    • Author(s)
      大久保美穂 (東理大・理研), 早藤麻美, 北口貴雄, 玉川 徹 (理研), 周 圓輝, 堤まりな, 内山慶祐, 武田朋志, 吉田勇登 (東理大・理研), 榎戸輝揚 (京都大), 岩切 渉 (中央大), 岸本俊二
    • Organizer
      日本天文学会2019年秋季年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] X 線偏光観測衛星 IXPE への参加現状 (4)2019

    • Author(s)
      玉川 徹, 早藤麻美, 北口貴雄 (理研) ほか IXPE 衛星チーム
    • Organizer
      日本天文学会2019年秋季年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 機械学習を用いた飛跡画像処理による光電子追跡型X線偏光計の感度向上および IXPE 衛星データへの応用2019

    • Author(s)
      北口 貴雄, 玉川 徹, 早藤 麻美 (理研), 岩切 渉 (中央大), 榎戸 輝揚 (京都大), 水野 恒史 (広島大), Niccolo Di Lalla (INFN-Pisa), 2019年9月、熊本大学
    • Organizer
      日本天文学会2019年秋季年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] A Machine Learning Approach for Reconstructing X-ray Polarization Information Acquired with Micro-pattern Gas Polarimeters2019

    • Author(s)
      Takao Kitaguchi1, Teruaki Enoto2, Asami Hayato1, Wataru Iwakiri3, Toshio Nakano1, Toru Tamagawa1, 1. RIKEN, 2. Kyoto University, 3. Chuo University
    • Organizer
      The 6th International Conference on Micro Pattern Gaseous Detectors, MPGD19
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      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Irradiation test with heavy ions of fine-pitch LCP-GEMs for the IXPE satellite mission2019

    • Author(s)
      Keisuke Uchiyama1, Kento Adachi1, Shuichi Gunji3, Asami Hayato2 , Takao Kitaguchi2, Satoshi Kodaira4, Tatehiro Mihara2, Miho Okubo1, Yo Saito3, Toru Tamagawa2, Marina Tsutsumi1, Yuanhui Zhou1, 1 Tokyo Univ. of Science/RIKEN, 2 RIKEN, 3 Yamagata Univ, 4 National Institute of Radiological Sciences
    • Organizer
      The 6th International Conference on Micro Pattern Gaseous Detectors, MPGD19
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 高エネルギーX線の偏光を検出する Time Projection Chamber 型偏光計の開発2019

    • Author(s)
      大久保美穂 早藤麻美 北口貴雄 玉川徹 堤まりな 窪田恵 周圓輝 小田苑会 内山慶祐 安達健斗 榎戸輝揚 岩切渉
    • Organizer
      日本物理学会第74第年次大会(2019年)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] X線偏光観測衛星 IXPE:プロジェクト概要と進捗2019

    • Author(s)
      玉川徹 北口貴雄 郡司修一 田原譲 中野俊男 林田清 早藤麻美 水野恒史 三石郁之 岩切渉 榎戸輝揚 深沢泰司 内山慶祐 清水貞行 周圓輝 竹原佑亮 二村泰介 山口友洋 山本龍哉 Martin Weisskopf Paolo Soffitta Luca Baldini
    • Organizer
      日本物理学会第74第年次大会(2019年)
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] X線偏光観測衛星IXPEでのブラックホール観測における解析手法の研究2019

    • Author(s)
      郡司修一 北口貴雄 水野恒史 林田清 三石郁之 玉川徹 岩切渉 田原譲 早藤麻美 榎戸輝揚 深沢泰司 斎藤耀 他IXPEチーム
    • Organizer
      日本物理学会第74第年次大会(2019年)
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 硬X線集光偏光計X-Calibur気球実験の2018年フライトと将来計画2019

    • Author(s)
      高橋弘充 et al. (38名)
    • Organizer
      日本物理学会第74第年次大会(2019年)
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] X線偏光観測衛星 IXPE2019

    • Author(s)
      水野 恒史 玉川 徹 三石 郁之 郡司 修一 早藤 麻美 北口 貴雄 岩切 渉 田原 譲 榎戸 輝揚 深沢 泰司 林田 清 周 圓輝 内山 慶祐 山本 龍哉
    • Organizer
      第19回 宇宙科学シンポジウム
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] X 線偏光観測衛星 IXPE 搭載に向けた偏光計用ガス電子増幅フォイルの開発2019

    • Author(s)
      早藤 麻美 玉川 徹 北口 貴雄 岩切 渉 榎戸 輝揚 周 圓輝 大久保 美穂 安達 健斗 内山 慶祐 堤 まりな
    • Organizer
      第19回 宇宙科学シンポジウム
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 硬X線集光偏光計X-Calibur気球実験の2018年フライトと将来計画2019

    • Author(s)
      高橋弘充 et al. (38名)
    • Organizer
      第19回 宇宙科学シンポジウム
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] IXPE衛星搭載用GEMの製作と性能評価2019

    • Author(s)
      玉川徹 北口貴雄 早藤麻美 中野俊男 窪田恵 小田苑会 周圓輝 大久保美穂 安達健斗 堤まりな 岩切渉 榎戸輝揚
    • Organizer
      第15回Micro-Pattern Gas Detector研究会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 機械学習を用いた飛跡画像処理による光電子追跡型X線偏光計の感度向上2019

    • Author(s)
      北口貴雄 岩切渉 榎戸輝揚 玉川徹 中野俊男 早藤麻美 深沢泰司 水野恒史
    • Organizer
      日本物理学会2018年秋季大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report

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Published: 2018-05-01   Modified: 2024-03-26  

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