2018 年度研究成果報告書

宇宙X線広視野高感度観測のための汎用高速低雑音アナログASICの開発研究

研究課題

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研究課題/領域番号	15H03641
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	天文学
研究機関	関東学院大学 (2017-2018) 大阪大学 (2015-2016)
研究代表者	中嶋大関東学院大学, 理工学部, 准教授 (70570670)
研究期間 (年度)	2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード	X線 / イメージャ / ASIC
研究成果の概要	4次のデルタシグマ型ADC回路を用いたアナログデジタル混在ASICを開発した。新型ASICの単体性能試験を、専用基板を製作した上で行った。結果として、2016年に打ち上げた「ひとみ」衛星搭載ASICを上回る線形性能を実現した。放射線耐性を測定した結果、高度550km 軌道傾斜角30°の軌道におけるラッチアップの起こる頻度の上限値を、48年に一度(90%信頼度)と求めた。実際にはラッチアップしても熱破壊を防ぎつつ電源をオフ・オンする機構を設けるため、本研究で開発したASICを用いた場合のCCDカメラのラッチアップ耐性は問題ないと言える。
自由記述の分野	X線天文学
研究成果の学術的意義や社会的意義	本研究により、将来の天文衛星で使用される、各種X線イメージャのカメラをコンパクト化させる目途を付けることが出来た。コンパクト化させるだけではなく、高速低雑音信号処理することで、高性能のカメラを製作することが可能である。本研究期間内に実績を作ったのはイメージャのうちCCDであるが、ほぼ同じ回路で他のイメージャにも応用が可能であり、非常に汎用性の高い研究成果を得たといえる。