磁場印可によるＸ線ＣＣＤ検出器の性能向上

• 研究課題/領域番号: 22340074
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 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: 堂谷 忠靖 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 教授 (30211410)
• 連携研究者: 尾崎 正伸 宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 助教 (90300699) ; 馬場 彩 青山学院大学, 理工学部, 准教授 (70392082)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2013-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円); 2012年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2011年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円); 2010年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
• キーワード: Ｘ線 / CCD / 放射線検出器 / X線望遠鏡 / Ｘ線望遠鏡 / X線

研究概要

Ｘ線CCDは、Ｘ線望遠鏡の標準的な焦点面検出器となっており、中でも空乏層の厚い背面照射型CCDが主流になりつつある。ただし、背面付近は電場が弱く電荷雲が大きく広がるため、エネルギー分解能が悪く荷電粒子バックグラウンドが高い傾向がある。そこで本研究では外部から磁場を印加する事で電荷の広がりを抑え、性能を改善する事を試みた。その結果、0.3テスラの磁場印可で、電荷の水平転送方向への分割のされ方に明確な変化が認められた。また、エネルギー分解能に有意性は低いものの改善の傾向が見られた。本研究により、磁場でCCD内の電荷の動きを制御するという画期的な手法への道が開かれたと言える。

研究成果

• [雑誌論文] Proton radiation damage experiment on P-Channel CCD for an X-ray CCD camera onboard the ASTRO-H satellite (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Mori, Y. Nishioka, S. Ohura, Y. Koura, M. Yamauchi, H. Nakajima, S. Ueda, H. Kan, N. Anabuki, R. Nagino, K. Hayashida, H. Tsunemi, T. Kohmura, S. Ikeda, H. Murakami, M. Ozaki, T. Dotani, Y. Maeda, K. Sagara
  • 雑誌名: Nuclear Instruments & Methods in Phys. Res. A 巻: vol. 731 ページ: 160-165
  • DOI: 10.1016/j.nima.2013.05.052
  • 査読あり
• [雑誌論文] Soft x-ray imager onboard ASTRO-H (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Tsunemi
  • 雑誌名: Proceedings of the SPIE 巻: 8859 ページ: 88590-88599
  • DOI: 10.1117/12.2023267
• [雑誌論文] Soft X-ray Imager (SXI) onboard ASTRO-H (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Hayashida, H. tsunami, T. G. Tsuru, T. Dotani, 他22名
  • 雑誌名: SPIE 巻: vol.8443 ページ: 9-9
  • DOI: 10.1117/12.925095
• [雑誌論文] X線天文衛星のコンタミネーション対策 (2011)
  • 著者名/発表者名: 堂谷忠靖
  • 雑誌名: 日本空気清浄協会機関誌 巻: 49巻,No.4 ページ: 34-44
  • NAID: 10030261150
• [学会発表] Performance Improvement of x-ray CCDs by applying a magnetic field (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Kondo,T. Dotani,M. Ozaki,M. Iwai
  • 学会等名: Astronomical Telescopes & Instrumentation, SPIE
  • 発表場所: Montr al (Canada)
• [学会発表] X線天文衛星ASTRO-H搭載X線CCDカメラSXIの開発の現状VII (2014)
  • 著者名/発表者名: 村上弘志,堂谷忠靖,尾崎正伸,他20名
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 東海大学(神奈川県)
• [学会発表] 磁場印可によるX線CCDの性能向上 (2014)
  • 著者名/発表者名: 近藤恵介,堂谷忠靖,尾崎正伸,岩井将親
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 国際基督教大学(東京都)
• [学会発表] Astro-H搭載軟X線撮像検出器SXIの開発の現状 (2014)
  • 著者名/発表者名: 平賀純子,常深博,林田清,穴吹直久,中嶋大,薙野綾,堂谷忠靖,尾崎正伸,他15名
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 国際基督教大学(東京都)
• [学会発表] 磁場印可によるＸ線CCDの性能向上 (2014)
  • 著者名/発表者名: 近藤恵介
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 国際基督教大学（東京都）
• [学会発表] Performance Improvement of x-ray CCDs by applying a magnetic field (2014)
  • 著者名/発表者名: Keisuke Kondo
  • 学会等名: SPIE
  • 発表場所: モントリオール（カナダ）
• [学会発表] Astro-H搭載軟X線撮像検出器SXIの開発の現状 (2014)
  • 著者名/発表者名: 平賀純子
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 国際基督教大学（東京都）
• [学会発表] X線天文衛星ASTRO-H搭載X線CCDカメラSXIの開発の現状 VII (2014)
  • 著者名/発表者名: 村上弘志
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 東海大学（神奈川県）
• [学会発表] ASTRO-H衛星のコンタミネーション管理 (2013)
  • 著者名/発表者名: 堂谷忠靖,山崎典子,馬場勧,美浦由佳,宮崎英治
  • 学会等名: 第57回宇宙科学技術連合講演会
  • 発表場所: 米子コンベンションセンター(島根県)
• [学会発表] 荷電粒子バックグラウンドの除去効率を高めたX線CCD検出器の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岩井将親,藤永貴久,井津正治,堂谷忠靖,尾崎正伸,他6名
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 埼玉大学(埼玉県)
• [学会発表] ASTRO-H搭載軟X線撮像検出器SXIのコンタミネーション対策 (2013)
  • 著者名/発表者名: 井津正治,堂谷忠靖,藤永貴久,岩井将親,尾崎正伸,他3名
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 埼玉大学(埼玉県)
• [学会発表] 荷電粒子バックグラウンドの除去効率を高めたX線CCD検出器の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岩井將親
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 埼玉大学（埼玉県）
• [学会発表] ASTRO-H搭載軟X線撮像検出器SXIのコンタミネーション対策 (2013)
  • 著者名/発表者名: 井澤正治
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 埼玉大学（埼玉県）
• [学会発表] ASTRO-H 搭載軟X線撮像検出器SXI の開発の現状 (2013)
  • 著者名/発表者名: 村上弘志
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 東北大学（宮城県）
• [学会発表] X線天文衛星ASTRO-H搭載X線CCDカメラSXIの開発の現状 VI (2013)
  • 著者名/発表者名: 平賀純子
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 高知大学（高知県）
• [学会発表] ASTRO-H衛星のコンタミネーション管理 (2013)
  • 著者名/発表者名: 堂谷忠靖
  • 学会等名: 第57回宇宙科学技術連合講演会
  • 発表場所: 米子コンベンションセンター（島根県）
• [学会発表] ASTRO-H衛星搭載軟Ｘ線撮像検出器(SXI)の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 夏苅権
  • 学会等名: 第57回宇宙科学技術連合講演会
  • 発表場所: 米子コンベンションセンター（島根県）
• [学会発表] ASTRO-H搭載X線CCDカメラ(SXI)用小型素子評価システムの開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岩井将親,藤永貴久,堂谷忠靖,尾崎正伸,夏苅権,穴吹直久
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 龍谷大学(京都府)
• [学会発表] ASTRO-H搭載X線CCDカメラ用小型素子評価システムの開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岩井將親
  • 学会等名: 日本天文学会2012年春季年会
  • 発表場所: 京都大学
• [学会発表] Development of the data acquisition system for the x-ray CCD camera (SXI) onboard ASTRO-H (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Fujinaga, N. Anabuki, S. Aoyama, H. Kawano, S. Ikeda, M. Iwai, M. Ozaki, T. Dotani, 他14名
  • 学会等名: Astronomical Telescopes & Instrumentation, SPIE
  • 発表場所: San Diego (USA)
• [学会発表] Measuring the EUV and optical transmission of optical blocking layer for X-ray CCD camera (2010)
  • 著者名/発表者名: 幸村孝由
  • 学会等名: SPIE Space Telescopes and Instrumentation 2010
  • 発表場所: San Diego, USA
  • 年月日: 2010-07-01