2009 Fiscal Year Annual Research Report
地球・惑星外圏発光の特性X線を多波長同時観測する反射鏡の開発研究
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21740360
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| Research Institution | Japan Aerospace Exploration Agency |
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Principal Investigator |
山崎 敦 Japan Aerospace Exploration Agency, 宇宙科学研究本部, 助教 (00374893)
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| Keywords | 地球惑星電離圏 |
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| Research Abstract |
地球・惑星外圏プラズマ観測には、大局的な分布を測る光学観測、粒子エネルギーを測定する直接粒子観測、太陽風プラズマ観測等、系統的な同時観測が不可欠である。その一角を担うプラズマ光学観測には広視野の明るい光学系が必要となる。さらに観測対象となる惑星外圏・電離圏で発光している軟X線はその場に存在するプラズマの1keV以下の低エネルギー特性X線であり、存在する複数の輝線を同時に効率よく観測するよう特化する必要がある。X線撮像器開発では、検出器でエネルギー分解し分光撮像観測を行う必要があるが、本研究では鍵となる光学素子である直入射型多層膜反射鏡の開発に主眼をおき、惑星超高層大気の主要な構成要素である酸素・炭素イオンの特性X線を観測対象とした。多層膜材質の光学定数の文献値を用いて観測対象となる炭素イオンと酸素イオンの特性X線に対して同時に高反射率を有する多層膜の膜厚や層数の設計を行った。その結果として、50層のSc/Cr多層膜と100層のW/B_4C多層膜を重ねる二重多層膜が有効であることが判明した。国内外の研究者・メーカー技術者と議論を行ったところ、希少な金属材料のため、製膜条件チューニングを含め製作メーカーに依頼し二重多層膜試作を行った。X線構造解析により二重多層膜が設計どおり成膜されていることを確認した。この結果を第11回惑星圏研究会にて報告し、収録に掲載された。
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