Ｘ線CCDの新駆動方法による高速応答の実現

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26800144
• Research Institution: Tohoku Gakuin University
• Principal Investigator: 村上 弘志 東北学院大学, 教養学部, 准教授 (00415902)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: Ｘ線天文学 / 人工衛星 / 電子デバイス・機器

Outline of Annual Research Achievements

２６年度は、性能評価システムの立ち上げを計画していた。CCDの駆動方法を変更することで露出時間や分光性能が変わるが、その評価のためCCDに可視光やＸ線を照射する装置である。そのうち、まず可視光LEDを用いた高速点滅回路の作成に着手した。まず簡易的に波形発生器を用いて点滅する回路を準備し、検証に用いることとした。同時に、点滅回路に必要となる時刻と強度の精度を検討し、必要な精度が得られていることを確認した。タイミングの検証はこの簡易的な装置でほぼ可能であるが、照射範囲の絞り込みや照射位置の制御など改修点は残っており、次の段階の装置の作成も進めている。
当初の予定では分光性能などエネルギー応答を調べるため、Ｘ線発生装置を用いた評価システムも立ち上げることとしていたが、真空槽など必要な設備の移転が遅れ、２６年度は実施できなかった。ただし、装置の設計や強度の見積もりなどは進めており、必要な性能が得られるという予測を得ている。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

必要な設備の移転が遅れたためＸ線発生部については立ち上げが遅れている。ただし、設計など作成前の段階は滞りなく進めることができた。

Strategy for Future Research Activity

今後はCCDの駆動システムの立ち上げを行う。遅れている評価システムとは独立しているため並行して進めることができる。まずは以前作成したシステムをもとに改良を加え、特に分光性能の向上を目指す。これは、基本的には駆動信号発生部の改良となることが見込まれており、基板の作成から実施する予定である。この際、電子回路シミュレータを用いることで効率的に進める。
遅れているＸ線発生部の作成も引き続き行う予定である。真空槽などの設備は移設が可能となり、作成に進むことができる。作成する装置で発生するＸ線は、単色性があまりよくないと予想される。本研究では単色性は重視しないが、CCDで達成できた分光性能などにより、必要に応じて外部施設の利用も考えている。

Causes of Carryover

真空槽など必要機器の移設が遅れＸ線発生部の作成に入れず、装置に必要となる物品の購入を行わなかったため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

Ｘ線発生装置や、蛍光Ｘ線発生用の金属を購入する予定である。また、当初の予定であるCCDの駆動装置の改良のため，電子回路シミュレータや電子部品の購入などに使用する。

Research Products

• [Journal Article] A new clocking method for a charge coupled device (2014)
  • Author(s): Umezu R., Kitamoto S., Murakami H.
  • Journal Title: Review of Scientific Instruments Volume: 85 Pages: 075103-1-5
  • DOI: 10.1063/1.4885468
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Suzaku Weekly Monitoring of the Galactic Nucleus Sgr A* (2014)
  • Author(s): Murakami, H., Maeda, Y., Iizuka, R., Hayashi, T., Saitoh, T., Nobukawa, M.
  • Journal Title: PROCEEDINGS OF SUZAKU-MAXI 2014 Volume: 1 Pages: 186-187
• [Journal Article] Use of a Charge-Injection Technique to Improve Performance of the Soft X-ray Imager aboard ASTRO-H (2014)
  • Author(s): Nobukawa, K. K., Tsuru, T. G., Nobukawa, M., Tanaka, T., Uchida, H., Tsunemi, H., Hayashida, K., Anabuki, N., Nakajima, H., Nagino, R., Dotani, T., Ozaki, M., Natsukari, C., Tomida, H., Kimura, M., Mori, K., Yamauchi, M., Hatsukade, I., Kohmura, T., Murakami, H., Hiraga, J.~S., SXI Team
  • Journal Title: PROCEEDINGS OF SUZAKU-MAXI 2014 Volume: 1 Pages: 196-197
• [Journal Article] Quantum efficiency measurement of the X-ray CCD on board ASTRO-H in the soft X-ray energy range (2014)
  • Author(s): Kohmura, T., Ikeda, S., Yabe, K., Miyakawa, K., Kaneko, K., Tsunemi, H., Hayashida, K., Nakajima, H., Nagino, R., Dotani, T., Ozaki, M., Tomida, H., Kimura, M., Iwai, M., Izawa, M., Kondo, K., Tsuru, T. G., Uchida, H., Ohnishi, T., Murakami, H., ASTRO-H Sxi Team
  • Journal Title: PROCEEDINGS OF SUZAKU-MAXI 2014 Volume: 1 Pages: 168-169
• [Journal Article] Soft X-ray Imager (SXI) onboard ASTRO-H (2014)
  • Author(s): Hayashida, K., Tsunemi, H., Tsuru, T. G., Dotani, T., Nakajima, H., Anabuki, N., Nagino, R., Ueda, S., Tanaka, T., Uchida, H., Nobukawa, M., Ozaki, M., Natsukari, C., Hiraga, J. S., Tomida, H., Kimura, M., Kohmura, T., Murakami, H., Mori, K., Yamauchi, M., Hatsukade, I. et al.
  • Journal Title: Proceedings of the SPIE Volume: 9144 Pages: 29-1-8
  • DOI: 10.1117/12.2054575
• [Journal Article] Soft x-ray spectrometer (SXS): the high-resolution cryogenic spectrometer onboard ASTRO-H (2014)
  • Author(s): Mitsuda, K., Kelley, R. L., Akamatsu, H., Bialas, T., Boyce, K. R., Brown, G. V., Canavan, E., Chiao, M., Costantini, E., den Herder, J.-W., de Vries, C., DiPirro, M. J., Eckart, M. E., Ezoe, Y., Fujimoto, R., Haas, D., Hoshino, A., Ishikawa, K., Ishisaki, Y., Murakami, H. et al.
  • Journal Title: Proceedings of the SPIE Volume: 9144 Pages: 2A-1-7
  • DOI: 10.1117/12.2057199
• [Journal Article] The ASTRO-H X-ray astronomy satellite (2014)
  • Author(s): Takahashi, T., Mitsuda, K., Kelley, R., Aharonian, F., Akamatsu, H., Akimoto, F., Allen, S., Anabuki, N., Angelini, L., Arnaud, K., Asai, M., Audard, M., Awaki, H., Azzarello, P., Baluta, C., Bamba, A., Bando, N., Bautz, M., Bialas, T., Murakami, H. et al.
  • Journal Title: Proceedings of the SPIE Volume: 9144 Pages: 25-1-24
  • DOI: 10.1117/12.2055681
• [Journal Article] Discovery of a recombination dominant plasma: a relic of a giant flare of Sgr A*? (2014)
  • Author(s): Nakashima, S., Nobukawa, M., Uchida, H., Tanaka, T., Tsuru, T.~G., Koyama, K., Uchiyama, H., Murakami, H.
  • Journal Title: Proceedings of the International Astronomical Union Volume: 303 Pages: 349-353
  • DOI: 10.1017/S1743921314000908
• [Presentation] ASTRO-H 搭載軟X線撮像検出器SXI の開発の現状 (2015)
  • Author(s): 村上弘志
  • Organizer: 天文学会2014年春季年会
  • Place of Presentation: 大阪大学
  • Year and Date: 2015-03-20 – 2015-03-20