宇宙の大規模構造形成を探る超高分解能Ｘ線分光センサと極低温動作環境の開発

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23340043
• 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: 金沢大学
• 研究代表者: 藤本 龍一 金沢大学, 数物科学系, 准教授 (20280555)
• 連携研究者: 江副 祐一郎 首都大学東京, 理工学研究科, 准教授 (90462663)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: Ｘ線天文学 / 精密Ｘ線分光 / 断熱消磁冷凍機 / Ｘ線カロリメータ

研究概要

銀河団や宇宙の巨大構造の進化の過程を観測的に明らかにするには，精密X線分光により銀河団ガスの運動の様子を測定することが有効である。本研究では，それを可能にする極低温動作のTES型X線マイクロカロリメータを，人工衛星の微小重力下でも使用可能な断熱消磁冷凍機と一体で開発した。その結果，十分な冷却性能を持つ極低温動作環境を実現し，また磁気的・電気的シールドを工夫することによって，5.9 keVのX線に対してエネルギー分解能6.6±0.3 eV (半値全幅)を達成した。

研究成果

• [雑誌論文] Magnetic Shielding of an Adiabatic Demagnetization Refrigerator for TES Microcalorimeter Operation (2014)
  • 著者名/発表者名: U. Hishi, R. Fujimoto, T. Kunihisa, S. Takakura, T. Mitsude, K. Kamiya, M. Kotake, A. Hoshino, K. Shinozaki
  • 雑誌名: J. Low Temp. Phys ページ: 7
  • DOI: 10.1007/s10909-013-1005-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of Adiabatic Demagnetization Refrigerator for X-ray Microcalorimeter Operation (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Hoshino, T. Yatsu, T. Kunihisa, N. Koi, M. Notsuke, R. Fujimoto, R. Yamamoto, K. Shinozaki
  • 雑誌名: J. Low Temp. Phys 巻: 167 ページ: 554-560
  • DOI: 10.1007/s10909-012-0592-9
  • 査読あり
• [学会発表] Development of Compact Adiabatic Demagnetization Refrigerator for X-ray Microcalorimeter Operation (2014)
  • 著者名/発表者名: U. Hishi
  • 学会等名: 15th International Workshop on Low Temperature Detectors
  • 発表場所: Pasadena, California, USA
  • 年月日: 20140624-28
• [学会発表] 断熱消磁冷凍機を用いたX線マイクロカロリメータ動作環境の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 菱右京
  • 学会等名: 日本天文学会2014年春季年会
  • 発表場所: 国際基督教大学, 東京都三鷹市
  • 年月日: 20140319-22
• [学会発表] X線マイクロカロリメータ動作のための断熱消磁冷凍機の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 菱右京
  • 学会等名: 第14回宇宙科学シンポジウム
  • 発表場所: 宇宙科学研究所, 神奈川県相模原市
  • 年月日: 20140109-10
• [学会発表] 断熱消磁冷凍機を用いたX線マイクロカロリメータ動作環境の構築 (2013)
  • 著者名/発表者名: 菱右京
  • 学会等名: 第13回高エネルギー宇宙物理連絡会研究会
  • 発表場所: 石川県文京会館, 石川県金沢市
  • 年月日: 20130304-06
• [学会発表] 断熱消磁冷凍機を用いたX線マイクロカロリメータ動作環境の構築(2) (2012)
  • 著者名/発表者名: 國久哲平
  • 学会等名: 日本天文学会2012年秋季年会
  • 発表場所: 大分大学, 大分県大分市
  • 年月日: 20120919-21
• [学会発表] Design and performance demonstration of the cooling system for the Soft X-ray Spectrometer onboard Astro-H (2012)
  • 著者名/発表者名: R. Fujimoto
  • 学会等名: SPIE Astronomical Telescopes + Instrumentation 2012
  • 発表場所: Amsterdam, The Netherlands
  • 年月日: 20120701-06
• [学会発表] 断熱消磁冷凍機を用いたX線マイクロカロリメータの動作 (2011)
  • 著者名/発表者名: 谷津貴裕
  • 学会等名: 日本天文学会2011年秋季年会
  • 発表場所: 鹿児島大学, 鹿児島県鹿児島市
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] 断熱消磁冷凍機を用いたX線マイクロカロリメータ動作環境の構築(3)
  • 著者名/発表者名: 菱右京
  • 学会等名: 日本天文学会2013年春季年会
  • 発表場所: 埼玉大学, 埼玉県さいたま市