2013 Fiscal Year Annual Research Report
宇宙の大規模構造形成を探る超高分解能Ｘ線分光センサと極低温動作環境の開発
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23340043
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
藤本 龍一 金沢大学, 数物科学系, 准教授 (20280555)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | Ｘ線天文学 / 精密Ｘ線分光 / 断熱消磁冷凍機 / Ｘ線カロリメータ |
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| Research Abstract |
平成24年度に超伝導マグネットの周りの磁気シールドを改良して，超伝導遷移端温度計(TES)の転移温度幅が4 mKに，センサ(TES型Ｘ線マイクロカロリメータ)のエネルギー分解能は5.9 keVのX線に対して約16 eVにまで改善したことを報告したが，平成25年度はさらなるセンサ性能の改善に取り組んだ。主な改善点は以下の通りである．まずEMC対策として，クライオスタットと駆動装置・計測装置のグラウンディング，それらをつなぐハーネスのシールディングの方法とその施行を一から見直した。これにより，読み出し系のノイズのスペクトルにおいて特定の周波数をもった成分が抑制され，ノイズのRMS値も半分程度に抑えられた。ファラデーケージにすることで外部からのノイズを遮断すると同時に，配線間のクロストークが抑えられたことで改善したと考えられる。また，センサの周りの磁気シールドについて，超伝導体と強磁性体の組合せの順番を変更して，性能がどのように変化するかを調べた。その結果，内側を超伝導体，外側を強磁性体にする方が，若干性能がよくなる傾向が見られることがわかった。以上のような改善を積み重ねることによって，最終的に5.9 keVのX線に対して6.6±0.3 eVのエネルギー分解能を実現することができた。使用した素子は希釈冷凍機での測定で5.6 eVのエネルギー分解能を持つことがわかっており，まだ若干改善の余地は残されているものの，自作断熱消磁冷凍機上でTES型Ｘ線マイクロカロリメータを動作させてほぼ希釈冷凍機に匹敵する分光性能を実現できた。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] X線マイクロカロリメータ動作のための断熱消磁冷凍機の開発2014
Author(s)
菱右京, 高倉奏喜, 神谷賢太, 小竹美里, 藤本龍一, 井上真奈, 山口静哉, 宮崎直人, 石崎欣尚, 江副祐一郎, 大橋隆哉, 星野晶夫, 山田真也, 篠崎慶亮
Organizer
第14回宇宙科学シンポジウム
Place of Presentation
宇宙科学研究所（神奈川県相模原市）
Year and Date
20140109-20140110
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[Presentation] Development of Compact Adiabatic Demagnetization Refrigerator for X-ray Microcalorimeter Operation2013
Author(s)
Ukyo Hishi, R. Fujimoto, T.Kunihisa, S. Takakura, T. Mitsude, K. Kamiya, M. Kotake, A. Hoshino, K. Shinozaki
Organizer
15th International Workshop on Low Temperature Detectors
Place of Presentation
Pasadena Convention Center, Pasadena, California, USA
Year and Date
20130624-20130628
