| 研究課題/領域番号 |
09440092
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
天文学
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| 研究機関 | 宇宙科学研究所 |
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研究代表者 |
満田 和久 宇宙科学研究所, 宇宙圏研究系, 教授 (80183961)
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| 研究分担者 |
廣瀬 和之 宇宙科学研究所, 衛星応用工学系, 助教授 (00280553)
藤本 龍一 宇宙科学研究所, 宇宙圏研究系, 助手 (20280555)
庄子 習一 早稲田大学, 理工学部, 教授 (00171017)
清水 裕彦 宇宙科学研究所, 理化学研究所, 研究員 (50249900)
村上 浩 宇宙科学研究所, 宇宙圏研究系, 教授 (40135299)
田島 道夫 宇宙科学研究所, 衛星応用工学研究系, 教授 (30216965)
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| 研究期間 (年度) |
1997 – 2000
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| 研究課題ステータス |
完了 (2000年度)
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| 配分額 *注記 |
13,700千円 (直接経費: 13,700千円)
2000年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
1999年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
1998年度: 3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
1997年度: 7,900千円 (直接経費: 7,900千円)
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| キーワード | 放射線検出器 / X線分光器 / カロリメータ / ボロメータ / 超伝導遷移センサー(TES) / 超伝導量子干渉素子(SQUID) / マイクロマシーニング / チタン薄膜 / X線検出器 / マイクロマシ-ニング / micromachining |
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| 研究概要 |
本研究では、マイクロカロリメータの撮像化のためのいくつかの新しい方式を考案し、試作品を製作しそれらを実験的に検証した。以下、主な項目について述べる。
(1)マイクロマシーン技術によるカロリメータ画素構造の製作
撮像化のためには、歩留まりの高い製作プロセス、多数の画素をならべやすい形状の画素が必要である。内部応力の解析、製作プロセスの検討を行い画素構造とプロセスの改良を行った。
(2)マイクロマシーン技術によるX線吸収体の製作
撮像型のX線カロリメータではX線吸収体をマイクロマシーン技術によりカロリメータと一体で製作する必要がある。本研究では電気メッキという新しい方式を用いて高い開口効率を持つマッシュルーム構造のX線吸収体アレイを製作することに成功した。
(3)TES温度計の開発
当初、シリコン中に不純物をドープした半導体温度計と、超伝導金属の超伝導遷移端を用いたTES(Transition Edge Sensor)温度計の2種類の温度計の開発を平行して行った。しかし、将来性を考え、途中からTES温度計に開発を絞った。チタンと金のbilayerを用いたTESを開発し、400mK程度と200mK程度の2種類の転移温度のTESを製作した。
(4)撮像化のためのSQUID/SQUID amp信号読み出し系の開発
極低温で複数画素からの信号を多重化する新しい方法として、交流駆動カロリメータブリッジを用いる方式を考案した。これを実現するための新しいSQUID素子も開発し、この方式の有効性を実験的に実証した。
(5)X線検出としての性能評価
200mKの素子では半値幅99eVのエネルギー分解能が得られた。これはX線カロリメータの分解能としては不十分であるが、様々な実験の結果から、X線エネルギー分解能を制限する要因を明らかにした。これは今後の研究開発に貴重な結果である。
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