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1997 年度 実績報告書

X線天文衛星搭載のための超伝導トンネル結合型X線検出器開発の基礎研究と試作

研究課題

研究課題/領域番号 08554002
研究機関理化学研究所

研究代表者

清水 裕彦  理化学研究所, 宇宙放射線研究室, 研究員 (50249900)

研究分担者 高田 進  埼玉大学, 工学部, 教授 (80282424)
前畑 京介  九州大学, 工学部, 助教授 (30190317)
石橋 健二  九州大学, 工学部, 教授 (00159766)
加藤 博  理化学研究所, 宇宙放射線研究室, 先任技師
松岡 勝  理化学研究所, 宇宙放射線研究室, 主任研究員 (30013668)
キーワード超伝導トンネル接合素子 / X線検出器 / 低温計測
研究概要

本研究では超伝導トンネル接合素子のX線に対する応答を多数の素子について測定することによって、素子の製作条件と素子の最終的な性能の間の相関について研究を行なうことを最終的な目的としている。昨年度の成果をもとにして、本年度は新たに素子設計を行ったのちに、素子の作製を行った。設計は素子の性能の再現性に配慮した内容となっているが、再現性を一定レベルに保つためのノウハウの確立に大半の時間を使っている。これらの素子は順次昨年度製作した評価装置を使って、まず電流電圧特性についての性能を評価している。この結果は直ちに作製法に反映され、徐々に再現性の高い作製法のノウハウとして蓄積されている。
最終評価となるエックス線信号の測定について、より簡便な低温動作の電荷増幅型前置増幅器としてMES-電界効果トランジスタを用いたものの研究を行っており、ヘリウム温度での動作及び特性についての実測を行っている。さらに、電流増幅型前置増幅器として超伝導量子干渉素子を用いたシステムの導入を考えており、現在は超伝導量子干渉素子の基本特性の測定や磁気遮弊内の残留磁束の影響など基本的な検討及び測定が進行中である。今後このシステムを用いて素子のエックス線に対する特性を正確に測定し、素子製作の条件等へのフィードバックを行うことによって再現性の高い作製ノウハウの確立を進める。これによって、実用を念頭に置いた現実的な設計上の指針が得られるものと考えている。

研究成果

(5件)

すべて その他

すべて 文献書誌

  • [文献書誌] M.Kishimoto et al.: "Characterization of Nb/Al-AlOx/Al/Nb Tunnel Junction for X-rays of 5 to 15 keV" Czech.J.Phys.46 suppl.pt.S2. 661-662 (1996)

  • [文献書誌] Keisuke Maehata et al.: "Detection of Synchrotron Radiation by Nb-Based Superconducting Tunnel Junction" Jpn.J.Appl.Phys.35. L178-L181 (1996)

  • [文献書誌] 清水裕彦他: "次世代の放射線スペクトロスコピー" J.At.Energy Soc.Japan. 38,No.9. 18-23 (1996)

  • [文献書誌] K.Maehata et al.: "Charateristics of Large Nb-based Tunnel Junctions for X-ray Detection" IEEE Trans.Appl.Supercond.7. 3371-3374 (1997)

  • [文献書誌] K.Ishibashi et al.: "Empirical Characteristics of Tunnel Junctions for X-ray Detection" IEEE Trans.Appl.Supercond.7. 3375-3378 (1997)

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公開日: 1999-03-14   更新日: 2016-04-21  

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