| 研究課題/領域番号 |
23K03433
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分15020:素粒子、原子核、宇宙線および宇宙物理に関連する実験
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| 研究機関 | 青山学院大学 |
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研究代表者 |
杉田 聡司 青山学院大学, 理工学部, 助教 (30573563)
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| 研究期間 (年度) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2025年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2024年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 重力波イベント電磁波対応天体 / 全天モニタ / X線光学 / ガンマ線バースト |
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| 研究開始時の研究の概要 |
2017 年に発生した重力波イベント GW170817 から電磁波対応天体が初めて発見されたが、その発生天体及び付随する物理現象を解明するためには電磁波対応天体の未だ観測されていない早期 X 線放射の観測と位置決定が重要である。本研究は国際宇宙ステーションに搭載されている全天 X 線監視装置 MAXI を超える検出感度を目指して、走査型の検出器に X 線光学系と符号化マスクを組み合わせることによって全天 X 線モニタを大面積化し、重力波イベント電磁波対応天体の早期 X 線放射の検出を可能にする全天 X 線モニ タの開発を行う。
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| 研究実績の概要 |
本研究は「X線テストモデルを用いたX線ビームライン実験」と「符号化マスクシミュレーション」の 2 点を目標とする。2023 年度はX線光学系のテストモデルの性能評価と符号化マスクのシミュレーションの検討を行なった。
X線テストモデルを用いたX線ビームライン実験に関して、先行研究で行なっていたX線ビームライン試験ではテストモデルのX線像に広がりがあり、これはハウジングの歪みが原因であると推定されていた。今年度はハウジングの設計を見直し放電加工を用いた部材の切り出しと組み上げ時の位置決め方法を考慮した設計を取り入れることで形状精度の高いハウジングを製作した。このハウジング内に 100x100 mm のX線反射鏡を 2 回反射で焦点距離に集光する様に配置したテストモデルを製作した。宇宙科学研究所の 30 m X線ビームラインでの実験の結果、幅 100 mm の反射鏡おおよその領域で X 線像の大きさが Half Power Diameter (光量の半分が含まれる直径) として 5 分角以下となり目標とする性能を達成できた。
符号化マスクシミュレーションに関して、X線の反射を考慮した光跡シミュレーションは Geant 4 で行なってきたため、符号化マスクのシミュレーションも Geant 4 で行う。今年度は符号化マスクのシミュレーションのための Geat4 環境を構築し、MURA 符号のシミュレーションのテストを行なった。
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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
研究計画調書に 2023 年度の開発項目である「X線反射鏡の性能評価」と「MURA 符号化マスクのシミュレーション」を行うことができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
実際の光学系に合わせた符号化マスクのシミュレーションを行い、その設計を基にした符号化マスクのテストモデルを製作する。
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