サブミクロンの位置分解能を持つX線スペクトロメータの開発

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12440075
• Research Institution: Institute of Space and Astronautical Science
• Principal Investigator: 堂谷 忠靖 宇宙科学研究所, 宇宙圏研究系, 助教授 (30211410)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 尾崎 正伸 宇宙科学研究所, 宇宙圏研究系, 助手 (90300699)
• Keywords: X線 / CCD / スペクトロメータ / FPGA

Research Abstract

本年度は、X線CCDの高速駆動読み出し回路系の開発と、真空系の整備を行った。
サブミクロンの位置分解能をX線CCDで達成するには、ピクセルサイズの小さなCCDを使う必要があるが、そのようなCCDは必然的にピクセル数が多くなり、読み出しに時間がかかってしまう。一方、位置分解能向上のためには、各ピクセルの電荷量を正確に計測する必要があり、回路系のノイズは最低限に押さえないといけない。そこで、CCDの高速駆動読み出しを行いつつ、低いノイズレベルが実現可能な回路系の開発を行った。この回路系では、様々なCCDの駆動が行える様、駆動パターンの生成はFPGAで行うようにした。また、読み出し回路からの転送データ量を減らすため、昨年度開発したX線データ抽出ロジックをデジタルデータ処理部に組み込んだ。この駆動読み出し回路により、毎秒100万ピクセルの読み出しが可能なことが実証できた。しかしながら、ノイズレベルは必ずしも十分低く出来なかった。今後、読み出しノイズの低減化を行っていく予定である。
真空系の整備に関しては、真空排気系の増強を行った。昨年度軟X線発生装置を導入し、X線照射実験が簡便に行えるようにしたが、到達真空度が低く、X線発生装置の運転に支障を来すことがしばしばあった。そこで、新たにターボ分子ポンプを導入し、十分な真空度が達成できるようにした。