ガンマ線バースト用広視野散乱型硬X線偏光検出器GAPOMの展開

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17340061
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 三原 建弘 独立行政法人理化学研究所, 牧島宇宙放射線研究室, 先任研究員 (20260200)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小浜 光洋 独立行政法人理化学研究所, 牧島宇宙放射線研究室, 基礎科学特別研究員 (30333313) ; 久保田 あや 独立行政法人理化学研究所, 牧島宇宙放射線研究室, 基礎科学特別研究員 (00391938)
• Keywords: 偏光X線 / ガンマ線バースト / 散乱型偏光計 / 太陽センサ / 気球実験 / KEKフォトンファクトリ / 反動時計数検出器

Research Abstract

2006年5月末の気球実験を目標にさまざまな装置を製作し試験を行った。まず、CsIシンチレータを購入し、大面積(3300cm^2)の反同時計数検出器を製作した。それには9本もの光電子増倍管を使用するため、既製品のブリーダでは消費電力が大きく不適切である。そこで低消費電力のブリーダをチップ部品を用いて製作しシンチレータにマウントし試験した。-800Vを印加した状態で正常に動作し、γ線に対するLD(ロー側ディスクリ)100keVを達成している。また同様に低消費電力の高圧電源として、浜松ホトニクスの高圧ハイブリッドICを導入し、それを10個使用した「光電子増倍管用高圧電源コントロールユニット」を回路設計し、COM電子で製作した。この装置は気球搭載時における地上押しボタンコマンドと機上コンピュータからの制御信号の両方に対応していて、気球実験で使用するVAアンプに特有の問題「高圧変化は10V/s以下」を満足させる回路も内蔵している。また+12V単電源で駆動でき電源を節約できる。
次に太陽センサの製作と較正実験を行った。センサには浜松ホトニクスのシリコンフォトダイオードを使用して、ピンホールを通って影を落とす太陽光線の位置を検出する。位置検出方法は重心読み出し方式のため、空の明るさや機器の内面反射による誤差が発生する。それを較正しておくため視野60度×60度を5度刻みで、また特に使用頻度が高い中心部20度×20度は2度きざみで実際の太陽を用いて較正データを取得した。較正データを用い、実際の太陽位置決定精度は±0.5度以内を達成している。
偏光検出器では、64chのVAアンプを1kHzの高レートで読み出せるように改良した。偏光X線に対する応答を調べるため気球実験に使用する予定の1ユニットをKEKのフォトンファクトリに持ち込んで、40,60,80keVに対する偏光検出性能などの評価実験を行った。