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2003 年度 研究成果報告書概要

宇宙における大規模運動の観測をめざしたマイクロカロリメータの開発

研究課題

研究課題/領域番号 13440079
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
研究機関東京都立大学

研究代表者

石崎 欣尚  東京都立大学, 大学院・理学研究科, 助手 (10285091)

研究分担者 大橋 隆哉  東京都立大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70183027)
山崎 典子  宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究本部, 助教授 (20254146)
満田 和久  宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究本部, 教授 (80183961)
藤本 龍一  宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究本部, 助手 (20280555)
石田 学  宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究本部, 助教授 (20249931)
研究期間 (年度) 2001 – 2003
キーワードX線天文学 / 超伝導遷移端検出器 / エネルギー分解能 / エネルギースペクトル / マイクロカロリメータ / 低温検出器
研究概要

昨年度までに、単一ピクセルのTES(超伝導遷移端検出器)型カロリメータを用いて世界レベルの優れたエネルギー分解能達成できたので、今年度はさらに多素子化に向けてマッシュルーム形状の吸収体をつけた素子について性能評価を行った。その結果、精密な形状の吸収体形成に成功し、カロリメータとしての性能は吸収体の材質などに大きく影響を受けることがわかった。これらの結果を7月にイタリアで行われた第10回低温検出器国際学会(LTH-10)で発表を行い、論文として出版した。またTES感度の磁場依存性を調べることで、カロリメータ性能が超伝導臨界電流の大きさで制限されることを明らかにし、3月にフロリダで開催されたTES国際Workshopで発表を行った。
カロリメータを冷却するための断熱消磁冷凍機(ADR)の開発も行っており、共同研究を行っている理化学研究所宇宙放射線研究室の三原によって設計・製作されたADRを整備・改良することにより、100mK以下で8μK程度の優れた精度で温度コントロールできるシステムを構築し、X線発生装置と組み合わせて動作させることに成功した。
2005年度打ち上げ予定のX線天文衛星Astro-E2に搭載されるカロリメータ検出器XRSのNASAゴダード研究所での地上較正実験にも参加し、期待通りの優れたエネルギー分解能を発揮することを確認、ピクセルごとの性能の違いやエネルギー依存性などを調べた。これらのデータ解析用のコンピュータおよび、TESの製膜用にスパッタターゲット(チタンと金の2種類)を購入した。
Chandra衛星の高分散回折格子を使った観測により、X線連星GX301-2の鉄輝線から初めてコンプトンショルダを分離し、投稿論文としてまとめた。

  • 研究成果

    (38件)

すべて 2004 2003 2002 2001

すべて 雑誌論文 (38件)

  • [雑誌論文] Performance analyses of TES microcalorimeters with mushroom shaped x-ray absorbers made of Sn or Bi2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Ishisaki, 他30名
    • 雑誌名

      Nuclear Instr.and Methods in Phyics Research, A 520/1-3

      ページ: 452-455

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Analyses on the Operating Point Dependence of the Energy Resolution with a Ti/Au TES Microcalorimeter2004

    • 著者名/発表者名
      U.Morita, Y.Ishisaki, 他7名
    • 雑誌名

      Nuclear Instr.and Methods in Phyics Research, A 520/1-3

      ページ: 277-280

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Fabrication of multi-pilxel TES microcalorimeters with an electrodeposited Sn absorber and Bi absorber2004

    • 著者名/発表者名
      T.Arakawa, 他
    • 雑誌名

      Nuclear Instr.and Methods in Phyics Research, A 520/1-3

      ページ: 456-459

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] TES microcalorimeter development of future Japanese X-ray astronomy missions2004

    • 著者名/発表者名
      R.Fujimoto, 他
    • 雑誌名

      Nuclear Instr.and Methods in Phyics Research, A 520/1-3

      ページ: 431-434

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Current dependence of performance of TES microcalorimeters and characteristics of excess noise2004

    • 著者名/発表者名
      YTakei, K.Tanaka, R.Fujimoto, Y.Ishisaki, 他
    • 雑誌名

      Nuclear Instr.and Methods in Phyics Research, A 520/1-3

      ページ: 340-343

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] The non-equilibrium response of a high-resolution Ti/Au X-ray microcalorimeter2004

    • 著者名/発表者名
      S.Terracol, T.Miyazaki, U.Morita, Y.Ishisaki, 他
    • 雑誌名

      Nuclear Instr.and Methods in Phyics Research, A 520/1-3

      ページ: 300-302

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Multipixel readout of TES calorimeters2004

    • 著者名/発表者名
      N.Iyomoto, 他
    • 雑誌名

      SPIE 4851

      ページ: 965-974

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] ASCA Observation of Unusually X-Ray-Hard Radio Quiet QSO Kaz1022004

    • 著者名/発表者名
      T.Miyaji, Y.Ishisaki, Y.Ueda, Y.Ogasaka, H.Awaki, K.Hayashida
    • 雑誌名

      Publ.Astron.Soc.Japan 55, No.2

      ページ: 453-464

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] ASCA Observations of the Two Nearest Globular Clusters, M4 and NGC 63972004

    • 著者名/発表者名
      T.Ishikawa, M.Ishida, Y.Ishisaki, T.Ohashi, N.Y.Yamasaki
    • 雑誌名

      Publ.Astron.Soc.Japan 56, No.3

      ページ: 453-464

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Frequency domain multiplexing of TES microcalorimeter array with CABBAGE2004

    • 著者名/発表者名
      N.Iyomoto, 他
    • 雑誌名

      Nuclear Instr.and Methods in Phyics Research, A 520/1-3

      ページ: 566-569

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Thermal and magnetic properties of (Er_xY_<1-x>)_3Al_5O_<12> for application to ADRs2004

    • 著者名/発表者名
      A.Kushino, 他
    • 雑誌名

      Nuclear Instr.and Methods in Phyics Research, A 520/1-3

      ページ: 634-637

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Performance of a bridge-type TES microcalorimeter, excess noise characteristics and dependence of sensitivity on current2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Takei, K.Tanaka, R.Fujimoto, Y.Ishisaki, 他16名
    • 雑誌名

      Nuclear Instr.and Methods in Phyics Research, A 523

      ページ: 134-146

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Detection of 5.5 MeV α-particles with a Magnetic Calorimeter2004

    • 著者名/発表者名
      K.Sato, 他
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys 43

      ページ: 6477-6478

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Performance analyses of TES microcalorimeters with mushroom shaped x-ray absorbers made of Sn or Bi2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Ishisaki, et al.
    • 雑誌名

      Nuclear Intr.and Methods in Physics Research A,520/1-3

      ページ: 452-455

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Analyses on the Operating Point Dependence of the Energy Resolution with a Ti/Au TES Microcalorimeter2004

    • 著者名/発表者名
      U.Morita, Y.Ishisaki, et al.
    • 雑誌名

      Nuclear Intr.and Methods in Physics Research A,520/1-3

      ページ: 277-280

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Fabrication of multi-pixel TES microcalorimeters with an electrodeposited Sn absorber and Bi absorber2004

    • 著者名/発表者名
      T.Arakawa, et al.
    • 雑誌名

      Nuclear Intr.and Methods in Physics Research A,520/1-3

      ページ: 456-459

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] TES microcalorimeter development for future Japanese X-ray astronomy missions2004

    • 著者名/発表者名
      R.Fujimoto, et al.
    • 雑誌名

      Nuclear Intr.and Methods in Physics Research A,520/1-3

      ページ: 431-434

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Current dependence of performance of TES microcalorimeters and characteristics of excess noise2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Takei, K.Tanaka, R.Fujimoto, Y.Ishisaki, et al.
    • 雑誌名

      Nuclear Intr.and Methods in Physics Research A,520/1-3

      ページ: 340-343

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] The non-equilibrium response of a high-resolution Ti/Au X-ray microcalorimeter2004

    • 著者名/発表者名
      S.Terracol, T.Miyazaki, U.Morita, Y.Ishisaki, et al.
    • 雑誌名

      Nuclear Intr.and Methods in Physics Research A,520/1-3

      ページ: 300-302

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Frequency-domain multiplexing of TES microcalorimeter array with CABBAGE2004

    • 著者名/発表者名
      N.Iyomoto, et al.
    • 雑誌名

      Nuclear Intr.and Methods in Physics Research A,520/1-3

      ページ: 566-569

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Thermal and magnetic properties of Er_xY_<1-x>_3Al_5O_<12> for application to ADRs2004

    • 著者名/発表者名
      A.Kushino, et al.
    • 雑誌名

      Nuclear Intr.and Methods in Physics Research A,520/1-3

      ページ: 634-637

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Performance of a bridge-type TES microcalorimeter, excess noise characteristics and dependence of sensitivity on current2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Takei, K.Tanaka, R.Fujimoto, Y.Ishisaki, et al.
    • 雑誌名

      Nuclear Intr.and Methods in Physics Research A,520/1-3

      ページ: 134-146

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Detection of 5.5 MeV α-particles with a Magnetic Calorimeter2004

    • 著者名/発表者名
      K.Sato, et al.
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys. 43

      ページ: 6477-6478

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] ASCA Observations of the Two Nearest Globular Clusters, M4 and NGC63972004

    • 著者名/発表者名
      T.Ishikawa, M.Ishida, Y.Ishisaki, T.Ohashi, N.Y.Yamasaki
    • 雑誌名

      Publ.Astron.Soc.Japan 56,No.3

      ページ: 453-464

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Present performance of a single pixel Ti/Au bilayer TES calorimeter2003

    • 著者名/発表者名
      Y.Ishisaki, 他
    • 雑誌名

      SPIE 4851

      ページ: 831-841

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] High sensitive x-ray microcalorimeter using BI-Au microabsorber for imaging applications2003

    • 著者名/発表者名
      H.Kudo, 他28名
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys 43, No.3

      ページ: 1190-1195

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Detection of a Fully Resolved Compton. Shoulder of the Iron K a Line in the Chandra X-Ray Spectrum of GX301-22003

    • 著者名/発表者名
      S.Watanabe, M.Sako, M.Ishida, Y.Ishisaki, 他10名
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal 597

      ページ: L37-L40

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Transision Edge X-ray Sensors for Industrial Applications2003

    • 著者名/発表者名
      K.Tanaka, 他
    • 雑誌名

      Physica B Condensed Matter 329

      ページ: 1619-1620

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Transition Edge X-ray Sensors for Industrial Applications2003

    • 著者名/発表者名
      K.Tanaka et al.
    • 雑誌名

      Physica B Condensed Matter 329

      ページ: 1619-1620

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Present performance of a single pixel Ti/Au bilayer TES calorimeter2003

    • 著者名/発表者名
      Y.Ishisaki et al.
    • 雑誌名

      SPIE 4851

      ページ: 831-841

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Multipixel readout of TES calorimeters2003

    • 著者名/発表者名
      N.Iyomoto, et al.
    • 雑誌名

      SPIE 4851

      ページ: 965-974

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] High sensitive x-ray microcalorimeter using Bi-Au microabsorber for imaging applications2003

    • 著者名/発表者名
      H.Kudo, et al.
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys 43,No.3

      ページ: 1190-1195

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Detection of a Fully Resolved Compton Shoulder of the Iron Kα Line in the Chandra X-Ray Spectrum of GX301-22003

    • 著者名/発表者名
      S.Watanabe, M.Sako, M.Ishida, Y.Ishisaki, et al.
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal Letters 597

      ページ: L37-L40

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] ASCA Observation of Unusually X-Ray-Hard Radio Quiet QSO Kaz1022003

    • 著者名/発表者名
      T.Miyaji, Y.Ishisaki, Y.Ueda, Y.Ogasaka, H.Awaki, K.Hayashida
    • 雑誌名

      Publ.Astron.Soc.Japan 55,No.2

      ページ: L11-L15

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Entropy behavior of Er-doped YAG for the application of ADR2002

    • 著者名/発表者名
      A.Kushino, A.Aoki, N.Y.Yamasaki, Y.Ishisaki, T.Ohashi, K.Mitsuda
    • 雑誌名

      Low Temperature Detectors, AIP Conference Proc. 605

      ページ: 383-386

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Entropy behavior of Er-doped YAG for the application of ADR2002

    • 著者名/発表者名
      A.Kushino, Y.Aoki, N.Y.Yamasaki, Y.Ishisaki, T.Ohashi, K.Mitsuda
    • 雑誌名

      Low Temperature Detectors, AIP Conference Proc. 605

      ページ: 383-386

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Erbium-doped yttrium aluminum garnet as a magnetic refrigerant for low temperature X-ray detectors2001

    • 著者名/発表者名
      A.Kushino, 他
    • 雑誌名

      J.Appl.Phys. 90

      ページ: 5821-5818

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Erbium-doped yttrium aluminum garnet as a magnetic refrigerant for low temperature X-ray detectors2001

    • 著者名/発表者名
      A.Kushino et al.
    • 雑誌名

      J.Appl.Phys. 90

      ページ: 5812-5818

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 2006-07-11  

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