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超軽量X線撮像分光装置を用いた地球周辺電荷交換X線の解明

Research Project

Project/Area Number 20H00177
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Medium-sized Section 16:Astronomy and related fields
Research InstitutionTokyo Metropolitan University

Principal Investigator

江副 祐一郎  東京都立大学, 理学研究科, 准教授 (90462663)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 中嶋 大  関東学院大学, 理工学部, 准教授 (70570670)
三石 郁之  名古屋大学, 理学研究科, 講師 (90725863)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2022-03-31
Project Status Discontinued (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥43,680,000 (Direct Cost: ¥33,600,000、Indirect Cost: ¥10,080,000)
Fiscal Year 2021: ¥11,050,000 (Direct Cost: ¥8,500,000、Indirect Cost: ¥2,550,000)
Fiscal Year 2020: ¥12,350,000 (Direct Cost: ¥9,500,000、Indirect Cost: ¥2,850,000)
KeywordsX線撮像分光装置 / X線望遠鏡 / X線検出器 / 可視光素子
Outline of Research at the Start

「すざく」衛星などのX線観測から、宇宙の様々な階層で電荷交換反応(CX)が生じていることが分かってきた。本研究では我々に最も近い宇宙X線放射源でありながら、その時空間構造が未だ不明な地球周辺からのCX放射の解明を目指す GEO-X 衛星に搭載する観測装置を開発する。そのために独自の超軽量X線望遠鏡と高速・低雑音の CMOS 検出器、可視光防護フィルムからなる新たな超軽量X線撮像分光装置を完成する。

Outline of Annual Research Achievements

本研究では地球周辺からの電荷交換X線放射の解明を目指すGEO-X 衛星に搭載する観測装置を開発する。独自のX線望遠鏡と高速・低雑音のCMOS検出器、可視光防護フィルタからなる。本年度は観測装置のエンジニアリングモデル(EM)の開発を進めた。年度途中で観測装置のみならず衛星まで含めてGEO-X衛星を実現する特別推進研究課題が採択され、重複制限から廃止となった。よって廃止時点での状況を以下に記す。

・望遠鏡:4インチSi基板を用いたWolter I型望遠鏡のEM品を開発中である。エッチングで開けた微細穴の側壁を反射鏡として使用する。2枚の基板からなり、まず1枚づつでの単体X線評価を進めている。年度内に完成予定である。
・検出器:CMOSセンサのEM品を開発中である。センサ評価のための軟X線照射装置を新たに構築中であり、並行して既存センサを用いたグレード法による信号処理を用いてエネルギー分解能の最適化を行っている。さらにバックエンド回路もシマフジ電気で製作中であり、年度内にセンサからバックエンド回路まで一式を完成させたい。
・可視光防護フィルタ:既に試作済みのEM品を用いてX線透過率と可視光透過率および一様性は確認済みである。打ち上げ時および軌道上の環境試験として紫外線照射試験等を年度内に予定している。
・装置全体:各コンポーネントを組み上げるためのハウジングも設計・試作が済んでいる。年度内に完成したコンポーネントを噛み合わせて性能評価を行いたい。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Comments on the Screening Results   Annual Research Report
  • Research Products

    (32 results)

All 2021 2020

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 5 results) Presentation (23 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Invited: 3 results) Book (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Suzaku observations of Jovian diffuse hard X-ray emission2021

    • Author(s)
      Numazawa Masaki、Ezoe Yuichiro、Ohashi Takaya、Ishikawa Kumi、Miyoshi Yoshizumi、Shiota Daikou、Uchiyama Yasunobu、Kimura Tomoki、Branduardi-Raymont Graziella
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 73 Issue: 4 Pages: 894-911

    • DOI

      10.1093/pasj/psab053

    • Related Report
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    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] High Resolution X-ray Spectroscopy of Astrophysical Plasmas with X-ray Microcalorimeters2021

    • Author(s)
      Y. Ezoe, et al.,
    • Journal Title

      Reviews of Modern Plasma Phys.

      Volume: 59 Issue: 1 Pages: 4-4

    • DOI

      10.1007/s41614-021-00052-2

    • Related Report
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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Suzaku detection of solar wind charge exchange emission from a variety of highly ionized ions in an interplanetary coronal mass ejection2021

    • Author(s)
      Asakura Kazunori、Matsumoto Hironori、Okazaki Koki、Yoneyama Tomokage、Noda Hirofumi、Hayashida Kiyoshi、Tsunemi Hiroshi、Nakajima Hiroshi、Katsuda Satoru、Ishi Daiki、Ezoe Yuichiro
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: - Issue: 3 Pages: 1-15

    • DOI

      10.1093/pasj/psab015

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    • Author(s)
      Katsuda Satoru et al.
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 891 Issue: 2 Pages: 126-126

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab7207

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    • Author(s)
      T. Tamagawa, K. Uchiyama, R. Otsubo, T. Yuasa, Y. Zhou, T. Mihara, Y. Ezoe, M. Numazawa, D. Ishi, A. Fukushima, H. Suzuki, T. Uchino, S. Sakuta, K. Ishikawa, T. Enoto, T. Sakamoto
    • Journal Title

      Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and Systems

      Volume: 6 Issue: 02 Pages: 025003-025003

    • DOI

      10.1117/1.jatis.6.2.025003

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    • Author(s)
      D. Ishi, Y. Ezoe, K. Ishikawa, M. Numazawa, A. Fukushima, R. Otsubo, H. Suzuki, T. Yuasa, S. Sakuda, T. Uchino, M. Fujitani, K. Mitsuda, M. J. Sowa
    • Journal Title

      Applied Physics Express

      Volume: 13 Issue: 8 Pages: 087001-087001

    • DOI

      10.35848/1882-0786/aba7a5

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    • Author(s)
      Nakaniwa, et al.,
    • Journal Title

      Appl. Opt.

      Volume: 59 Issue: 28 Pages: 8739-8739

    • DOI

      10.1364/ao.401644

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      江副ほか
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    • Author(s)
      上田ほか
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      応用物理学会
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      江副
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    • Author(s)
      江副
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      太陽地球惑星圏の研究領域のロードマップ作成に向けた研究会
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  • [Presentation] Multiplexing lobster eye optics: A new concept for wide field x-ray monitor2020

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      Tamagawa et al.,
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  • [Presentation] Source position determination method of multiplexing lobster-eye optics2020

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      Uchiyama et al.,
    • Organizer
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  • [Presentation] GEO-X (GEOspace X-ray imager)2020

    • Author(s)
      Ezoe et al.,
    • Organizer
      SPIE
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  • [Presentation] Developing the detector of X-ray imaging spectrometer for GEO-X mission2020

    • Author(s)
      Nakajima et al.,
    • Organizer
      SPIE
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  • [Presentation] The Earth's magnetosphere imaging mission : GEO-X2020

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    • Organizer
      COSPAR
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  • [Presentation] Jovian diffuse hard X-ray emission observed with Suzaku2020

    • Author(s)
      Numazawa et al.,
    • Organizer
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  • [Presentation] X-ray emission from the Jupiter system: past, present, and future2020

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      Ezoe et al.,
    • Organizer
      COSPAR
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  • [Presentation] 地球磁気圏 X 線撮像計画 GEO-X (GEOspace X-ray imager)の現状 III2020

    • Author(s)
      江副ほか
    • Organizer
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      中嶋ほか
    • Organizer
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  • [Presentation] 広視野 Lobster eye X 線光学系の開発2020

    • Author(s)
      湯浅ほか
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    • Author(s)
      伊師ほか
    • Organizer
      地球電磁気・地球惑星圏学会
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      2020 Annual Research Report
  • [Book] 最近の超軽量MEMS X線望遠鏡の開発状況2020

    • Author(s)
      江副ほか
    • Total Pages
      6
    • Publisher
      X線結像光学研究会
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      2020 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] X線素子及びX線素子の製造方法2020

    • Inventor(s)
      江副ほか
    • Industrial Property Rights Holder
      江副ほか
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2020
    • Related Report
      2020 Annual Research Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2022-12-28  

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