高精度ロケットを用いた太陽の硬Ｘ線撮像観測による相対論的現象の探査・解明

2013 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24244021
• Research Institution: Japan Aerospace Exploration Agency
• Principal Investigator: 高橋 忠幸 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 教授 (50183851)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 渡辺 伸 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 助教 (60446599)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 太陽 / X線天文学 / 硬X線望遠鏡

Research Abstract

NASAのロケット実験(FOXSI, FOXSI2)を通じて,太陽ナノフレアに伴う粒子加速が,どのようなスペクトルおよ び空間構造で起こっているかを明1らかにし,太陽活動全体に対する寄与を見積もることを目的とした研究を進めている。
2012年11月に世界ではじめて成功した硬X線望遠鏡を用いた太陽観測ロケット実験FOXSI1の結果を用いた解析を進めた。実験ではフレアの検出に成功し，同時に観測が行われたRHESSIのイメージに比べて極めて高いコントラストの画像を得ることに成功し，米国の天文学会，太陽科学学会にて発表した。次期計画である太陽硬X線観測ロケット実験FOXSI2および，その先の計画に向けて、焦点面検出器となるファインピッチ両面ストリップ型CdTe半導体撮像検出器の実装設計を行い、試作を行った。CdTe半導体素子部には、60ミクロンのストリップピッチと片面128ストリップを持つ両面ストリップ型CdTe半導体素子を用い，我々が開発を行ってきた読み出しLSIと接続する実装方法を検討し，実際に試作した。現在，機械的，電気的性能試験を行っている。検出器を搭載する回路基板の外形寸法、入出力信号の種別、入出力信号用コネクタの種別など，FOXSI-1の検出器基板を発展させた一体化基板の開発を行い，電気試験を行って正常に動作する事を確認した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

FOXSI2ロケット実験にむけて60ミクロンという，世界でも例のないCdTe両面ストリップ素子を検出器として試作ができた。LSIを用いた読み出し回路は完成し，試験を行って，要求性能が満たされていることが確認された。FOXSI1ロケット実験の結果の解析が進み，国際会議で発表することができた。FOXSI2ロケット実験はすでにNASAにより採択されており，準備が整い次第観測実験が可能である。

Strategy for Future Research Activity

FOXSI1実験の結果を論文にまとめて投稿する。FOXS2実験のための焦点面検出器の試験を進め，性能を確認する。将来の硬X線撮像実験に向け，硬X線イメージング検出器の開発を進める。

Research Products

• [Presentation] Development of Very Compact Soft-Gamma-Ray Cameras Using Fine Coded Apertures (2013)
  • Author(s): A. Togo, S. Watanabe, S. Takeda, G. Sato, H. Odaka, T. Fukuyama, K. Hagino, Y. Uchida, T. Takahashi
  • Organizer: 2013 IEEE Nuclear Science Symposium, Medical Imaging Conference & Workshop on Room-Temperature Semiconductor X-Ray and Gamma-Ray Detectors
  • Place of Presentation: Seoul, Korea
  • Year and Date: 20131027-20131102
  • Invited
• [Presentation] Results from the first flight of the Focusing Optics X-ray Solar Imager (FOXSI) sounding rocket (2013)
  • Author(s): Glesener, Lindsay; Christe, S.; Ishikawa, S.; Ramsey, B.; Takahashi, T.; Saito, S.; Lin, R. P.; Krucker, S.; FOXSI Tea
  • Organizer: American Astronomical Society, SPD meeting
  • Place of Presentation: montana, USA
  • Year and Date: 20130707-20130711
• [Presentation] The Focusing Optics X-ray Solar Imager (FOXSI): Instrument and First Flight (2013)
  • Author(s): Glesener, Lindsay; Christe, S.; Ishikawa, S.; Ramsey, B.; Takahashi, T.; Watanabe, S.; Saito, S.; Lin, R. P.; Krucker, S.; FOXSI Team
  • Organizer: American Astronomical Society, HEAD meeting
  • Place of Presentation: Monterey, Ca
  • Year and Date: 20130407-20130411