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2022 年度 実績報告書

精密X線分光時代の高統計光子データを使った再構成による新分野の開拓

研究課題

研究課題/領域番号 22H01277
配分区分補助金
研究機関国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構

研究代表者

前田 良知  国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 助教 (80342624)

研究分担者 森井 幹雄  国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 任期制職員 (90392810)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワードX線天文学
研究実績の概要

精密X線分光時代の高統計光子データを使った再構成により新分野を開拓するため、光学系のデザインおよび像再構成の2種類のソフトの開発を目指す。ソフト開発を担うワークステーションの導入が当研究の最初のステップになる。申請額から減額されたため、ワークステーションの再選定をおこなった。減額分を補うため、GPUおよびGPUを使用可能なソフトウエアの開発も組み合わせる試みの余地を残し、GPU ボードを内蔵した機種を選定した。9月に納品され、その後解析環境の整備、ソフト等の開発を開始している。
まず最初に、Morii et al. 2018 PASJ で論文化したアルゴリズムをワークステーションに実装した。更に、diffuseness を境界条件にしたアルゴリズムの開発を行っている。GPUのライブラリを用いたバージョンのソフトの製作も進めている。現在までに試した例では CPU に比べて処理速度を数倍速くできている。今後も改良を進める。
アルゴリズムの論文化を進め、2022年度3月までに開発した部分について、2022年度春季天文学会にて発表した(森井他)。また、大有効面積による高統計の Hitomi HXT のデータに適用を進め、こちらも来年度の論文化進めている。
また、上記のソフトウエアの開発に先立って、古典的なリチャードソンルーシー法の解析の枠組みも整備した。Hitomi HXT のデータに適用し、かに星雲の硬X線の像再構成を実現している。2022年6月のCOSPAR研究会にて学会発表している。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

申請額から減額分をGPUおよびGPUを使用可能なソフトウエアの開発で補償し、当初の目的を超える処理速度を実現できる可能性が出てきた。

今後の研究の推進方策

ソフトの開発を継続する。
昨年度の進捗分について論文化を進める。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] The design and performance of the XL-Calibur anticoincidence shield2023

    • 著者名/発表者名
      Iyer N.K.,,, Maeda,Y. ,,, et al.
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment

      巻: 1048/167975 ページ: 1~13

    • DOI

      10.1016/j.nima.2022.167975

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Super DIOS Project for Exploring “Dark Baryon”2022

    • 著者名/発表者名
      Sato K.、Yamasaki N. Y.、Ishida M.、Maeda Y.、Mitsuda K.、Ishisaki Y.、Fujita Y.、Ezoe Y.、Mitsuishi I.、Tawara Y.、Osato K.、Kawai N.、Matsushita K.、Nagai D.、Yoshikawa K.、Fujimoto R.、Tsuru T. G.、Ota N.、Yamada S.、Ichinohe Y.、Uchida Y.、Nakashima Y.
    • 雑誌名

      Journal of Low Temperature Physics

      巻: 209 ページ: 971~979

    • DOI

      10.1007/s10909-022-02910-w

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fine structure of the atomic scattering factors near the iridium L-edges2022

    • 著者名/発表者名
      Awaki Hisamitsu、Maeda Yoshitomo、Matsumoto Hironori、Bavdaz Marcos、Christensen Finn E.、Collon Maximilien、Ferreira Desiree D. M.、Ishibashi Kazunori、Massahi Sonny、Miyazawa Takuya、Svendsen Sara、Tamura Keisuke
    • 雑誌名

      Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and Systems

      巻: 8/044001 ページ: 1~9

    • DOI

      10.1117/1.jatis.8.4.044001

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Understanding the physical state of hot plasma formed through stellar wind collision in WR140 using high-resolution X-ray spectroscopy2022

    • 著者名/発表者名
      Miyamoto Asca、Sugawara Yasuharu、Maeda Yoshitomo、Ishida Manabu、Hamaguchi Kenji、Corcoran Michael、Russell Christopher M P、Moffat Anthony F J
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 513 ページ: 6074~6087

    • DOI

      10.1093/mnras/stac1289

    • 査読あり
  • [学会発表] 像再構成による高解像硬 X 線像を使ったかに星雲の研究2023

    • 著者名/発表者名
      森井幹雄, 石田学, 前田良知, 粟木久光, 萩野 浩一
    • 学会等名
      日本天文学会2023年春季年会
  • [学会発表] Reconstuction Approaches to the Hitomi Hxi Image of the Crab Nebula2022

    • 著者名/発表者名
      Maeda, Yoshitomo ; Morii, Mikio ; Ishida, Manabu ; Hisamitsu, Awaki ; Hagino, Koichi
    • 学会等名
      44th COSPAR Scientific Assembly. Held 16-24 July
    • 国際学会

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公開日: 2023-12-25  

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