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偏光ガンマ線をプローブとしたブラックホールからのエネルギー放出の研究

研究課題

研究課題/領域番号 14079207
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関独立行政法人宇宙航空研究開発機構

研究代表者

高橋 忠幸  独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究本部・高エネルギー天文学研究系, 教授 (50183851)

研究分担者 尾崎 正伸  独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究本部・高エネルギー天文学研究系, 助手 (90300699)
中澤 知洋 (中沢 和洋)  独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究本部・高エネルギー天文学研究系, 助手 (50342621)
池田 博一  独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究本部・宇宙探査工学研究系, 教授 (10132680)
研究期間 (年度) 2002 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
167,900千円 (直接経費: 167,900千円)
2006年度: 31,800千円 (直接経費: 31,800千円)
2005年度: 43,000千円 (直接経費: 43,000千円)
2004年度: 43,700千円 (直接経費: 43,700千円)
2003年度: 29,000千円 (直接経費: 29,000千円)
2002年度: 20,400千円 (直接経費: 20,400千円)
キーワード放射線・X線・粒子線 / 宇宙物理 / 天文 / X線天文学 / 半導体物性 / 宇宙科学 / 人工衛星 / 放射線 / X線 / 粒子線 / 人口衛星
研究概要

われわれは,次世代のガンマ線検出器,特に100キロ電子ボルトから数メガ電子ボルトのエネルギー領域において極めて高い感度を持つ検出器の開発を進めている.この検出器は,コンプトン望遠鏡の概念にもとづき,高いエネルギー分解能と位置分解能を併せ持つ半導体イメージング素子を組み合わせて作られる新しい検出器である。
本年度製作したシリコン・CdTeコンプトンカメラは,従来から開発してきた高いエネルギー分解能を持づ2.5cm角,400ミクロンピッチのシリコン両面ストリップ検出器を4層に2mmピッチで重ね,それを取り囲むように1.4mm角のピクセルを64個有するようなCdTeピクセル検出器を32個、配置したもので,読み出しのための多チャンネル低雑音VLSIを用い,新たに開発した低消費電力のデータハンドリングユニット(DHU),Space Cubeを用いて動作させた。このような半導体コンプトンカメラを実現させているのは、世界的にもわれわれだけであり,われわれは,60キロ電子ボルトという低いエネルギーから,600キロ電子ボルトのガンマ線にいたる広いダイナミックレンジで,コンプトンカメラを実現し,そのイメージング能力や高いスペクトル能力を実証した。511キロ電子ボルトのエネルギーでは,約3度という高い角度分解能が得られている。本検出器開発は,現在提案中の「NeXT」の硬X線撮像検出器HXI,ガンマ線検出器SGDの実現の為に不可欠である。
気球やロケットに搭載して実験する計画を同時に進めており、2009年から2010年にかけて実施予定である。

報告書

(5件)
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2007 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (16件) 文献書誌 (12件)

  • [雑誌論文] Hard X-Ray Detector(HXD) on Board Suzaku2007

    • 著者名/発表者名
      Tadayuki Takahashi, et. al.
    • 雑誌名

      Publ. Astron. Soc. Japan, Vol,59

      ページ: 35-51

    • NAID

      10023948421

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Revealing the High Energy Emission from the Obscured Seyfert Galaxy MCG-5-23-16 with Suzaku2007

    • 著者名/発表者名
      J. N. Reeves, Tadayuki Takahashi, et. al.
    • 雑誌名

      Publ. Astron. Soc. Japan, Vol.59

      ページ: 301-314

    • NAID

      10023949313

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of Semiconductor Imaging Detectors for a Si/CdTe Compton Camera2007

    • 著者名/発表者名
      ShinWatanabe, Tadayuki Takahashi, et. al.
    • 雑誌名

      Nucl. Instr. Meth., A, (掲載決定済み)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of double-sided silicon strip detectors(DSSD)for a Compton telescope2007

    • 著者名/発表者名
      Shin' ichiro Takeda, Tadayuki Takahashi, et. al.
    • 雑誌名

      Nucl. Instr. Meth., A, (掲載決定済み)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Performance Study of Si/CdTe Semiconductor Compton Telescopes with Monte Carlo Simulation2007

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Odaka, Tadayuki Takahashi., et. al.
    • 雑誌名

      Nucl. Instr. Meth., A, (掲載決定済み)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Initial Performance of the Two-Dimensional 1024-Channel Amplifier Array2007

    • 著者名/発表者名
      Tetsuichi Kishishita, Tadayuki Takahashi, et. al.
    • 雑誌名

      Nucl. Instr. Meth., A, (投稿中)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Design and performance of the soft gamma-ray detector for the NeXT mission2005

    • 著者名/発表者名
      H.Tajima, T.Takahashi, et al.
    • 雑誌名

      IEEE Trans.Nucl.Sci. Vol.52 No.6

      ページ: 2749-2757

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of ASICs for CdTe pixel and line sensors2005

    • 著者名/発表者名
      K.Tamura, T.Hiruta, H.Ikeda, T.Takahashi, et al.
    • 雑誌名

      IEEE Trans.Nucl.Sci. Vol.52 No.5III

      ページ: 2023-2029

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] A Si/CdTe semiconductor Compton camera2005

    • 著者名/発表者名
      S.Watanabe, T.Tanaka, K.Nakazawa, T.Takahashi, et al.
    • 雑誌名

      IEEE Trans.Nucl.Sci. Vol.52 No.5III

      ページ: 2045-2051

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Application of CdTe for the NeXT mission2005

    • 著者名/発表者名
      T.Takahashi, K.Nakazawa, S.Watanabe, et al.
    • 雑誌名

      Nucl.Inst.Methods Phys.Res.A. Vol.541 No.1-2

      ページ: 332-341

    • NAID

      120006385937

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Double-side silicon strip detector(DSSD) with VA32TA applied for medium energy particle detector in high-count rate environment2004

    • 著者名/発表者名
      T.Takashima, T.Takahashi, et al.
    • 雑誌名

      IEEE Trans.Nucl.Sci. Vol.51 No.5I

      ページ: 2004-2007

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Multielement CdTe Stack detectors for gamma-ray spectroscopy2004

    • 著者名/発表者名
      R.Redus, T.Takahashi, et al.
    • 雑誌名

      IEEE Trans.Nucl.Sci. Vol.51 No.5I

      ページ: 2386-2394

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A prototype Si/CdTe compton camera and the polarization measurement2004

    • 著者名/発表者名
      T.Mitani, T.Takahashi, et al.
    • 雑誌名

      IEEE Trans.Nucl.Sci Vol.51 No.5I

      ページ: 2432-2436

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Single photon counting X-ray imaging with Si and CdTe single chip pixel detectors and multichip pixel modules2004

    • 著者名/発表者名
      M.Locker, T.Takahashi, et al.
    • 雑誌名

      IEEE Trans.Nucl.Sci Vol.51 No.4I

      ページ: 1717-1723

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Improvement of the CdTe diode detectors using a guard-ring electrode2004

    • 著者名/発表者名
      K.Nakazawa, T.Takahashi, et al.
    • 雑誌名

      IEEE Trans.Nucl.Sci Vol.51 No.4I

      ページ: 1881-1885

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Performance of a low noise front-end ASIC for Si/CdTe detectors in compton gamma-ray telescope2004

    • 著者名/発表者名
      H.Tajima, T.Takahashi, et al.
    • 雑誌名

      IEEE Trans.Nucl.Sci Vol.51 No.3III

      ページ: 842-847

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] 高橋 忠幸, 中沢 知洋: "CdTe/CdZnTe半導体を用いたガンマ線検出器と宇宙観測への応用"物理学会誌. Vol.59 No.1. 26-34 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] C.Tanihara, T.Takahashi et al.: "Evolution of the Synchrotron Spectrum in Mrk 421 during the 1998 Campaign"Astrophys.J.. Vol.601 No.2. 759-770 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Kobayashi, T.Takahashi et al.: "Observational Evidence for a High Energy Compton Cloud in GRO J1655-40 under a High Accretion Rate"PASJ. Vol.55. 273-279 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Takahashi, K.Nakazawa et al.: "Hard X-ray and Gamma-Ray Detectors for the Next Mission"New Astronomy Reviews. Vol.48. 309-313 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Tanaka, T.Takahashi, K.Nakazawa et al.: "Recent achievements of the high resolution Schottky CdTe diode for gamma-ray detectors"New Astronomy Reviews. Vol.48. 269-273 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Mitani, T.Takahashi, K.Nakazawa et al.: "Large area Gamma-ray Imaging Detector Based on High Resolution CdTe Diode"IEEE Trans.Nucl.Sci.. Vol.50 No.4. 1048-1052 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Murakami, T.Takahashi, et al.: "Activation Properties of Schottky CdTe Diodes Irradiated by 150 MeV Protons"IEEE Trans.Nucl.Sci.. (印刷中). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Takahashi, et al.: "High resolution CdTe detectors for the next generation multi-Compton gamma-ray telescope"SPIE. (発表予定). (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] S.Watanabe, T.Takahashi, et al.: "A stacked CdTe Gamma-ray Detector and its application as a range finder"NIM A. (発表予定). (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Takahashi, et al.: "High Resolution Schottky CdTe Diodes"IEEE Trans.Nucl.Sci.. Vol.49 No.3. 1297-1303 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] G.Sato, T.Takahashi, et al.: "Characterization of CdTe/CdZnTe detectors"IEEE Trans.Nucl.Sci.. Vol.49 No.3. 1258-1263 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Okada, T.Takahashi, et al.: "CdTe and CdZnTe detectors for timing measurements"IEEE Trans.Nucl.Sci.. (印刷中). (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2018-03-28  

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