マイクロマシン技術を用いた革新的な宇宙Ｘ線望遠鏡の開発実証

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23684009
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 天文学
• 研究機関: 首都大学東京
• 研究代表者: 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・γ線天文学 / X線望遠鏡 / マイクロマシン技術

研究概要

高感度の宇宙X線観測には、天体からの微弱なX線を集光結像する望遠鏡が欠かせない。我々は世界最軽量のX線望遠鏡として、日本が世界をリードするマイクロマシン技術を用いた独自の手法を考案し、開発を進めてきた。厚み数百 μm の薄い基板に、数十 μm の微細穴を形成し、側壁を反射鏡として利用する。我々は本手法で世界で初めてX線反射と結像を実証してきた。本研究ではこれを発展し、1回反射型光学系の分解能と反射率の向上と、本手法で世界初の2段望遠鏡の製作に成功した。さらに側壁に重金属膜を膜付けする新プロセスの実証、世界最大の微細穴光学系となる12インチ光学系の製作、衛星搭載検討および提案も行った。

研究成果

• [雑誌論文] JUXTA : a new probe ofX-ray emission from the Jupiter system (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Ezoe、T. Kimura、S. Kasahara、A. Yamazaki、K. Mitsuda、M. Fujimoto、Y. Miyoshi、G. Branduardi-Raymont、I. Mitsuishi、T. Ohashi
  • 雑誌名: Advances in Space Research 巻: 51 ページ: 1605-1621
  • 査読あり
• [雑誌論文] Iridium-coated microporeX-ray optics using dry etching of a silicon wafer and atomic layer deposition (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Ogawa、Y. Ezoe、T. Moriyama、I. Mitsuishi、T. Kakiuchi、T. Ohashi、K. Mitsuda、M. Putkonen
  • 雑誌名: Applied Optics 巻: 52 ページ: 5949-5956
  • 査読あり
• [雑誌論文] Large aperture focusing ofX-rays with micro pore optics using dry etching silicon wafers (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Ezoe、T. Moriyama、T. Ogawa、T. Kakiuchi、I. Mitsuishi、K. Mitsuda、T. Aoki、K. Morishita、K. Nakajima
  • 雑誌名: Optics Letters 巻: 37 ページ: 779-781
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic Field-Assisted Finishing of Silicon Microelectromechanical Systems Micropore X-ray Optics (2012)
  • 著者名/発表者名: R.E. Riveros、I. Mitsuishi、U. Takagi、Y. Ezoe、K. Mitsuda、H. Yamaguchi、T. Boggs、K. Ishizu、T. Moriyama
  • 雑誌名: J. Manufacturing Science and Engineering 巻: 134 ページ: 051001
• [雑誌論文] Novel ultra-lightweight and high-resolutionX-ray optics for space astronomy (2012)
  • 著者名/発表者名: I. Mitsuishi、Y. Ezoe、K.Ishizu、T. Moriyama、M. Mita、N.Y. Yamasaki、K. Mitsuda、Y. Kanamori、K. Morishita、K. Nakajima
  • 雑誌名: Sensors & Actuators A 巻: 188 ページ: 411-416
  • 査読あり
• [雑誌論文] 将来木星探査とX線観測 (2011)
  • 著者名/発表者名: 江副祐一郎、木村智樹、笠原慧、山崎敦、三好由純
  • 雑誌名: 日本惑星科学会誌 巻: 20 ページ: 300-308
  • 査読あり
• [学会発表] GEO-Xteam、GEO-X : Imaging of DiffuseX-rays from the Earth's Magnetosphere (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Ezoe、Y. Miyoshi、S. Kasahara
  • 学会等名: Magnetospheric Plasmas 2013
  • 年月日: 20131100
  • 招待講演
• [学会発表] Planetary magnetospheres and their solar wind interaction observed inX-rays : Past, present and future (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Ezoe
  • 学会等名: Geotail 20^<th> workshop
  • 発表場所: Tokyo、Japan
  • 年月日: 20121200
  • 招待講演
• [学会発表] SWCXのサイエンスと太陽系探査 (2012)
  • 著者名/発表者名: 江副祐一郎
  • 学会等名: 宇宙の化学進化シンポジウム
  • 年月日: 20121000
  • 招待講演
• [学会発表] マイクロマシン技術による高分解能X線望遠鏡 (2011)
  • 著者名/発表者名: 江副祐一郎
  • 学会等名: 第11回X線結像光学シンポジウム
  • 年月日: 20111100
  • 招待講演
• [学会発表] 宇宙X線望遠鏡とシリコン高温塑性変形技術 (2011)
  • 著者名/発表者名: 江副祐一郎
  • 学会等名: JSPS 161委員会結晶技術の宇宙応用
  • 年月日: 20111100
  • 招待講演
• [図書] X線天文における反射鏡の製作方法と将来技術 (2012)
  • 著者名/発表者名: 江副祐一郎
  • 総ページ数: 7号
  • 出版者: 砥粒加工学会誌
• [備考] 1.首都大学東京 修士論文3件(2011-13年度、各1件)
• [備考] 2.ナノ・マイクロマシン展2013における「12インチSi-MEMSX線望遠鏡レンズ」の展示(産業技術総合研究所との協力)
• [産業財産権] X線反射装置及びその製造方法 (2013)
  • 発明者名: 倉島優一、廣島洋、伊藤寿浩、前田 龍太郎、高木秀樹、池原毅、江副祐一郎
  • 権利者名: 倉島優一、廣島洋、伊藤寿浩、前田 龍太郎、高木秀樹、池原毅、江副祐一郎
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特許出願2013-014320
  • 出願年月日: 2013-01-29
  • 外国