X線による銀河間物質探査のためのマグネティックカロリメータの開発

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12440067
• Research Institution: Tokyo Metropolitan University
• Principal Investigator: 山崎 典子 東京都立大学, 理学研究科, 助手 (20254146)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 青木 勇二 東京都立大学, 理学研究科, 助手 (20231772) ; 石崎 欣尚 東京都立大学, 理学研究科, 助手 (10285091) ; 大橋 隆哉 東京都立大学, 理学研究科, 教授 (70183027) ; 満田 和久 宇宙科学研究所, 宇宙圏研究系, 教授 (80183961)
• Keywords: X線天文学 / 星間物質 / 銀河間物質 / マイクロカロリメータ / 宇宙観測 / 銀河団 / 科学衛星

Research Abstract

1.マグネティックカロリメータセンサの製作
本年度は、赤外線を真空容器中に導入し、金を溶融する装置を作成し、希土類であるErを希釈することが可能となった。Erの希釈量については、RF-SQUID装置を用いて磁化を測定することによって、定量的に分析を行った。予想通りではあるが、金とErの溶融時間が短い場合は、サンプル中でのEr濃度が均一ではないことが確認できた。また目標である数100ppmの希釈量は、非常に微量であるために混合量のコントロールが困難であったが、希釈を複数回行うことで、製作することが可能となった。また磁化の測定によって10ppmのレベルでEr濃度を測定できることも確認された。溶融後のセンサの切り出し手法について、検討をすすめている。
2.SQUIDアンプの冷凍器内部への設置
3Heを用いた小型冷凍器の内部に、SQUIDアンプの設置を行った。磁場印加、およびSQUIDからの読み出しができるように配線等を整備した。
3.銀河間物質の観測的研究
ASCAおよび米国CHANDRA衛星による観測的研究を継続している。今年度は複数の銀河団中の温度が非一様であることおよび、平衡状態でないことを示した。また銀河団中心にみられる低温成分についての研究を行い、銀河団中心では放射冷却を埋め合わせるためのなんらかのエネルギー供給が行われていることをしめした。

Research Products

• [Publications] T.Furusho 他8名: "ASCA Temperature Maps of Three Clusters of Galaxies : Abell 1060, AWM 7, and the Centaurus Cluster"Publ.Astron.Soc.Japan. 53-2. 421-432 (2001)
• [Publications] S.Sasaki, N.Yamasaki: "Scaling Relation to Understand Non-Detection of Cold Gas at the Cluster Center"Publ.Astron.Soc.Japan. 54-1. L1-L4 (2002)
• [Publications] H.Ezawa 他8名: "ASCA Observations of the Temperature Structure and Metal Distribution in the Perseus Cluster of Galaxies"Publ.Astron.Soc.Japan. 53-4. 595-604 (2001)
• [Publications] T.Furusho 他4名: "Temperature Map of the Perseus Cluster of Galaxies Observed with ASCA"Astrophysical Journal Letters. 561. L165-L169 (2001)
• [Publications] A.Kushino 他8名: "Erbium-doped Yttrium alminum garnet as a magnetic refrigerant for low temperature X-ray detectors"Journal of Applied Physics. 90-11. 5812-5818 (2001)