偏光ガンマ線をプローブとしたブラックホールからのエネルギー放出の研究

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14079207
• 研究機関: 宇宙科学研究所
• 研究代表者: 高橋 忠幸 宇宙科学研究所, 次世代探査機研究センター, 教授 (50183851)
• 研究分担者: 中澤 知洋 宇宙科学研究所, 宇宙圏研究系, 助手 (50342621) ; 尾崎 正伸 宇宙科学研究所, 宇宙圏研究系, 助手 (90300699)
• キーワード: 宇宙科学 / X線天文学 / 人口衛星 / 放射線 / X線 / 粒子線 / 天文

研究概要

我々が開発してきた、テルル化カドミウム(CdTe)ピクセル検出器の技術を発展させ、Bonn大学のフォトカウンティングチップMPEC2を4個、並べた4096ピクセルのガンマ線ピクセル検出器を開発した。この検出器は200ミクロン角のピクセルからなり、これまでに、このような高い位置分解能を持つCdTe検出器は存在しない。同時に1mm角の位置分解能をもち、5cm×5cmという大面積をカバーするCdTeアレイ検出器、400ミクロンピッチで、約3cm角の両面シリコンストリップ検出器、8×8=64ピクセル(ピクセルサイズ2mm角)のCdTeピクセル検出器など将来の高分解能γ線検出器の基礎となるセンサーを順次開発し、動作させるのに成功した。読み出しのために、われわれが開発した、アナログVLSIがFWHMで1keVに迫るエネルギー分解能を持つことを実証するとともに、新しいアーキテクチャに基づくVLSIの設計を行い、実際に製作、動作させた。こうした検出器の宇宙での性能を見極めるため、大阪大学核物理センターの加速器を用いて、ビーム照射実験を行い、軌道上のバックグラウンドについての実験をおこなった。これらの実験結果を、国内外の発表を行うとともに、IEEE誌を中心に発表した。AstroE2衛星のHXD検出器、Swift衛星のBAT検出器の開発を進め、将来のガンマ線観測に必要な知見、特に検出器の特性や軌道上バックグラウンドに対する地検を得た。

研究成果

• [文献書誌] M.Murakami, T.Takahashi, et al.: "Activation Properties of Schottky CdTe Diodes Irradiated by 150 MeV Protons"IEEE Trans.Nucl.Sci.. (印刷中). (2003)
• [文献書誌] T.Takahashi, et al.: "High resolution CdTe detectors for the next generation multi-Compton gamma-ray telescope"SPIE. (発表予定). (2002)
• [文献書誌] S.Watanabe, T.Takahashi, et al.: "A stacked CdTe Gamma-ray Detector and its application as a range finder"NIM A. (発表予定). (2002)
• [文献書誌] T.Takahashi, et al.: "High Resolution Schottky CdTe Diodes"IEEE Trans.Nucl.Sci.. Vol.49 No.3. 1297-1303 (2002)
• [文献書誌] G.Sato, T.Takahashi, et al.: "Characterization of CdTe/CdZnTe detectors"IEEE Trans.Nucl.Sci.. Vol.49 No.3. 1258-1263 (2002)
• [文献書誌] Y.Okada, T.Takahashi, et al.: "CdTe and CdZnTe detectors for timing measurements"IEEE Trans.Nucl.Sci.. (印刷中). (2002)