硬X線TDIカメラによる超微細高感度画像取得の実証

• 研究課題/領域番号: 26670560
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 放射線科学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 中嶋 大 大阪大学, 理学研究科, 助教 (70570670)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2014年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: Ｘ線イメージング / CCD / CsI シンチレータ / ASIC / X線天文学 / CsI / X線 / CCDカメラ / 放射線耐性

研究成果の概要

SDCCD素子と信号処理用専用アナログASICを用いて、広帯域高感度CCDカメラシステムを完成させた。高エネルギー加速器研究機構にて30-80keV の硬X線照射実験を行った結果、ゲインの線形性、エネルギー分解能、検出効率のいずれについても、概ね期待される性能を得た。
また、国立研究開発法人放射線医学総合研究所にある重粒子線がん治療装置HIMACをつかって、SDCCD素子に100MeVの陽子線照射実験をおこなった。従来型CCD素子に比べ、1 桁近く優れた放射線耐性を確認した。

研究成果

• [雑誌論文] Discovery of a keV-X-ray excess in RX J1856.5ー3754 (2017)
  • 著者名/発表者名: Tomokage YONEYAMA, Kiyoshi HAYASHIDA, Hiroshi NAKAJIMA, et al.
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 印刷中 号: 3
  • DOI: 10.1093/pasj/psx025
  • NAID: 130006246109
  • 査読あり
• [雑誌論文] Modeling the spectral response for the soft X-ray imager onboard the ASTRO-H satellite (2016)
  • 著者名/発表者名: Shota Inoue, Kiyoshi Hayashida, Shuhei Katada, Hiroshi Nakajima,et al.
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A 巻: 831 ページ: 415-419
  • DOI: 10.1016/j.nima.2017.02.023
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Soft x-ray imager (SXI) onboard ASTRO-H (2016)
  • 著者名/発表者名: Tsunemi, Hiroshi; Hayashida, Kiyoshi; Tsuru, Takeshi Go; Dotani, Tadayasu; Nakajima, Hiroshi; Anabuki, Naohisa; Nagino, Ryo; Tanaka, Takaaki; Uchida, Hiroyuki; Ozaki, Masanobu; Natsukari, Chikara; Tomida, Hiroshi; Ueda, Shutaro; Iwai, Masachika; Nobukawa, Masayoshi; Hiraga, Junko S. et al.
  • 雑誌名: Proceedings of the SPIE 巻: Volume 9905 ページ: 11-11
  • DOI: 10.1117/12.2230672
  • 国際共著
• [雑誌論文] Development of Low-noise High-speed Analog ASIC for X-ray CCD Cameras and Wide-band X-ray Imaging Sensors (2016)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Nakajima et al.
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A 巻: 未定 ページ: 283-287
  • DOI: 10.1016/j.nima.2016.04.040
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Global Distribution of Ionizing and Recombining Plasmas in the Supernova Remnant G290.1$-$0.8 (2015)
  • 著者名/発表者名: Kamitsukasa, Fumiyoshi; Koyama, Katsuji; Uchida, Hiroyuki; Nakajima, Hiroshi; Hayashida, Kiyoshi; Mori, Koji; Katsuda, Satoru; Tsunemi, Hiroshi
  • 雑誌名: Pub. Astr. Soc. Japan 巻: 67-2 号: 2 ページ: 168-168
  • DOI: 10.1093/pasj/psu149
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The Soft X-ray Imager (SXI) for the ASTRO-H Mission (2015)
  • 著者名/発表者名: Takaaki Tanaka, Hiroshi Nakajima et al.
  • 雑誌名: Proc. SPIE 巻: 9601 ページ: 10-10
  • DOI: 10.1117/12.2190808
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Screening of ASIC for signal processing of Soft X-ray Imager onboard ASTRO-H (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Nakajima et al.
  • 雑誌名: JAXA Research and Development Report 巻: JAXA-RR-14-007 ページ: 1-10
  • NAID: 110009894224
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Use of a charge-injection technique to improve performance of the Soft X-ray Imager aboard ASTRO-H (2014)
  • 著者名/発表者名: Kumiko K. Nobukawa et al.
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A 巻: 765 ページ: 269-274
  • DOI: 10.1016/j.nima.2014.05.091
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Suzaku discovery of Fe K-shell line from the O-rich SNR G292.0+1.8 (2014)
  • 著者名/発表者名: Kamitsukasa, Fumiyoshi; Koyama, Katsuji; Tsunemi, Hiroshi; Hayashida, Kiyoshi; Nakajima, Hiroshi; Takahashi, Hiroaki; Ueda, Shutaro; Mori, Koji; Katsuda, Satoru; Uchida, Hiroyuki
  • 雑誌名: Pub. Astr. Soc. Japan 巻: 66-3 号: 3 ページ: 648-648
  • DOI: 10.1093/pasj/psu035
  • NAID: 40020140536
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Performance of front-end mixed-signal ASIC for onboard CCD cameras (2014)
  • 著者名/発表者名: Nakajima, Hiroshi; Inoue, Shota; Nagino, Ryo; Anabuki, Naohisa; Hayashida, Kiyoshi; Tsunemi, Hiroshi; Doty, John P.; Ikeda, Hirokazu
  • 雑誌名: Proceedings of the SPIE Astronomical Telescopes + Instrumentation 2014 巻: 9154 ページ: 91541C-91541C
  • DOI: 10.1117/12.2055658
• [雑誌論文] Soft X-ray Imager (SXI) onboard ASTRO-H (2014)
  • 著者名/発表者名: Kiyoshi Hayashida et al.
  • 雑誌名: Proceedings of the SPIE 巻: 9144 ページ: 1-8
  • DOI: 10.1117/12.2054575
• [学会発表] ひとみ衛星搭載軟X線撮像検出器(SXI)：軌道上性能と較正の現状 (2016)
  • 著者名/発表者名: 中嶋 大
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 宮崎大学
  • 年月日: 2016-09-21
• [学会発表] Astronomical Imaging with the X-ray Observatory Hitomi (2016)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Nakajima
  • 学会等名: Imaging 2016
  • 発表場所: Stockholm
  • 年月日: 2016-06-13
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 広帯域X線イメージセンサSDCCDの硬X線分光性能評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 今谷律子
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 首都大学東京
  • 年月日: 2016-03-14
• [学会発表] 広帯域X線イメージセンサSDCCDの硬X線分光性能評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 今谷律子
  • 学会等名: 宇宙科学シンポジウム
  • 発表場所: 宇宙科学研究所
  • 年月日: 2016-01-06
• [学会発表] X線CCD信号読み出しASICの開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 廣瀬真之介
  • 学会等名: X線結像光学シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2015-11-17
• [学会発表] Development of Low-noise High-speed Analog ASIC for X-ray CCD Cameras and Wide-band X-ray Imaging Sensors (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Nakajima
  • 学会等名: 10th International "Hiroshima" Symposium on the Development and Application of Semiconductor Tracking Detectors
  • 発表場所: 中華人民共和国(西安)
  • 年月日: 2015-09-25
  • 国際学会
• [学会発表] 次世代衛星搭載CCDカメラ用ASICの開発(2) (2015)
  • 著者名/発表者名: 中嶋 大
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] 次世代衛星搭載 CCD 高速低雑音処 理 ASIC の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中嶋 大
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2015-03-18 – 2015-03-21
• [学会発表] 次世代衛星搭載CCD高速低雑音処理ASIC の性能 (2014)
  • 著者名/発表者名: 井上翔太
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [備考] X線CCDの信号処理用ASIC
  • URL: http://wwwxray.ess.sci.osaka-u.ac.jp/OskXrayTlabHP/ASIC.html