| 研究課題/領域番号 |
21H04486
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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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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| 審査区分 |
中区分15:素粒子、原子核、宇宙物理学およびその関連分野
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| 研究機関 | 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 |
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研究代表者 |
渡辺 伸 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 准教授 (60446599)
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| 研究分担者 |
高橋 忠幸 東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 教授 (50183851)
萩野 浩一 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (70762061)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-05 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
41,730千円 (直接経費: 32,100千円、間接経費: 9,630千円)
2024年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
2023年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
2022年度: 10,270千円 (直接経費: 7,900千円、間接経費: 2,370千円)
2021年度: 15,730千円 (直接経費: 12,100千円、間接経費: 3,630千円)
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| キーワード | 太陽フレア / 硬X線撮像分光観測 / CdTe半導体検出器 / 粒子加速 / 宇宙プラズマ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、NASAの観測ロケット実験に採択されたFOXSI-4実験の焦点面検出器を開発し、太陽フレアで初めてのX線・硬X線直接撮像分光観測を実現するものである。太陽フレアなどで解放されたエネルギーが、いつ、どこで、どのような物理過程で配分され、加速粒子や高温プラズマが形成されるのかという宇宙物理の根本課題に迫る。焦点面検出器としては、我々が世界で初めて開発に成功した両面ストリップ型テルル化カドミウム半導体撮像検出器を改良し、観測装置として完成させる。太陽フレア観測で得られる知見を手がかりに、宇宙の様々な階層で普遍的に起こっている宇宙の高エネルギー現象に展開し、観測的研究の発展を目指す。
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| 研究実績の概要 |
本研究では、太陽フレアに対して、初めてのX線・硬X線直接撮像分光観測をFOXSI-4ロケット実験にて、実現させ、太陽フレアにおける粒子加 速とプラズマ加熱の過程を観測的に解明することを目的とする。この観測を実現するために、我々が世界で初めて開発に成功した両面ストリップ型のテルル化カドミウム(CdTe)半導体撮像検出器の開発研究を進展させ、太陽フレアのX線・硬X線直接撮像分光観測に適するように、設計、改良するとともに、精緻な較正試験、性能試験を通して、観測装置システムとして完成させる。
当概年度では、FOXSI-4ロケット実験搭載用、CdTe半導体両面ストリップ型検出器の追加製作を実施した。前年度の製作分の動作確認試験で 、製造工程の確定はできたので、同じ工程での製作を実施した。また、読み出しASICで動作不良になっていたものがあったが、ASICの再実装を行い、正常動作になるように修復することができた。
検出機部分の製作と並行して、観測装置システムとしてのインテグレーションを実施した。フライト用のFPGA IPの確定、オンボードのデータ収集、データ処理ソフトウェアとの噛み合わせ試験を実施して、システムとしての開発 、試験を行なった。また、米国が設計、製造を担当する検出器のハウジングと読み出し回路のハウジングに、組み込み、ペイロードシステムに組み込むために、フライト候補品を米国側へ送付した。
FOXSI-4の観測装置システムを模擬し、実際に得られる観測データを再現できるようなシミュレータの開発を開始し、そのための計算機の用意を行なった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
フライト品とその予備品の製作を予定通り進め、打ち上げのおよそ１年前となる2023年3月に予定通り、米国側にフライト候補検出器の送付を実施した。
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| 今後の研究の推進方策 |
2023年度に米国のペイロードシステムに我々の検出器システムを組み込み、動作試験および性能試験、キャリブレーション測定を実施する。機上データ収集ソフトウェアの開発、実装を米国側と共同で実施していく予定である。
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