2015 Fiscal Year Annual Research Report
スウェーデンでの気球実験による硬X線偏光観測と高感度な焦点面偏光計の開発
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25302003
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
高橋 弘充 広島大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (10536775)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | X線γ線天文学 / 偏光 / 気球実験 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、日米欧の国際研究チームでスウェーデンからPolarized Gamma-ray Observer (PoGOLite)気球を打ち上げ、硬X線帯域において天体からの本格的な偏光観測を実施することと、将来の望遠鏡と組み合わせた高感度観測を実現するために、焦点面に置く偏光計をスウェーデンチームと共同で開発することである。
今年度は、2016年夏にスウェーデン・キルナにあるEsrange気球実験場から再度PoGOLite気球を打ち上げられることが決定したため、PoGOLiteチーム内で前回2013年に放球した検出器の改良を行った。その中で、我々は高速中性子の非弾性散乱に起因したバックグランドを除去できるように、読み出し回路のサンプリングレートを37.5MHzから100MHzに高速化した。また回路素子の最適化も行い、電力も約3/4に削減することにも成功した。検出器全体の組み上げも順調に進んでおり、2016年夏に予定通りに放球できる予定である。
将来、望遠鏡の焦点面に置くことを想定した新型の偏光計については、小型な光検出器として近年新しく開発されたSi-PM（もしくはMPPC）検出器を利用し、入射した硬X線・ガンマ線の散乱体となるプラスチックシンチレータの読み出しについて実験を行った。その結果、-10℃の環境下で55Feの5.9 keVのX線が検出でき、5 keV程度まで低いスレッショルドを達成できることを実証することができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2016年のPoGOLiteの再フライトへ向け、担当している読み出し回路の高速化を完了した。
また将来計画に向け、偏光計の中で散乱体として利用するプラスチックシンチレータをSi-PM検出器で読み出す実験を完了した。
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| Strategy for Future Research Activity |
2016年度は、PoGOLite気球の再フライトを成功させ、取得データから観測天体における偏光信号の有無について結論を出す。
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| Causes of Carryover |
2016年夏にPoGOLite気球実験の再フライトを実施できることが決定したため、実験場のあるスウェーデンへの旅費が必要になったため
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
スウェーデンにおいて実施するPoGOLiteの放球およびデータ解析の際の旅費に利用する計画である
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Research Products
(13 results)
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[Journal Article] Observation of polarised hard X-ray emission from the Crab by the PoGOLite Pathfinder2016
Author(s)
M. Chauvin, H.-G. Floren, M. Jackson, T. Kamae, T. Kawano, M. Kiss, M. Kole, V. Mikhalev, E. Moretti, G. Olofsson, S. Rydstrom, H. Takahashi, A. Iyudin, M. Arimoto, Y. Fukazawa, J. Kataoka, N. Kawai, T. Mizuno, F. Ryde, H. Tajima, T. Takahashi, M. Pearce
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Journal Title
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Volume: 456
Pages: L84-L88
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] The design and flight performance of the PoGOLite Pathfinder balloon-borne hard X-ray polarimeter2016
Author(s)
M. Chauvin, H.-G. Floren, M. Jackson, T. Kamae, T. Kawano, M. Kiss, M. Kole, V. Mikhalev, E. Moretti, G. Olofsson, S. Rydstrom, H. Takahashi, J. Lind, J.-E. Stromberg, O. Welin, A. Iyudin, D. Shifrin, M. Pearce
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Journal Title
Experimental Astronomy
Volume: 41
Pages: 17-41
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] The first demonstration of the concept of “narrow-FOV Si/CdTe semiconductor Compton camera”2016
Author(s)
Yuto Ichinohe, Yuusuke Uchida, Shin Watanabe, Ikumi Edahiro, Katsuhiro Hayashi, Takafumi Kawano, Masanori Ohno, Masayuki Ohta, Shin'ichiro Takeda, Yasushi Fukazawa, Miho Katsuragawa, Kazuhiro Nakazawa, Hirokazu Odaka, Hiroyasu Tajima, Hiromitsu Takahashi, Tadayuki Takahashi, Takayuki Yuasa
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Journal Title
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A
Volume: 806
Pages: 5-13
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Eta Carinae's Thermal X-ray Tail Measured with XMM-Newton and NuSTAR2016
Author(s)
Kenji Hamaguchi, Michael F. Corcoran, Theodore R. Gull, Hiromitsu Takahashi, Brian W. Grefenstette, Takayuki Yuasa, Martin Stuhlinger, Christopher M. P. Russell, Anthony F. J. Moffat, Neetika Sharma, Thomas I. Madura, Noel D. Richardson, Jose Groh, Julian M. Pittard, Stanley Owocki
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Journal Title
Astrophysical Journal
Volume: 817
Pages: 23-31
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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