Ｘ線CCDの新駆動方法による高速応答の実現

2015 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 26800144
• 研究機関: 東北学院大学
• 研究代表者: 村上 弘志 東北学院大学, 教養学部, 准教授 (00415902)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: Ｘ線天文学 / 人工衛星 / 電子デバイス・機器

研究実績の概要

２７年度は、主にCCD駆動装置の整備を行った。新しい駆動・読み出し方法を試験するため自前での開発が必要であったが、２１年度から２３年度に実施した「SpaceWireを用いたCCDデータ取得系の開発と新読み出し方式の研究」（課題番号２１７４０１９１）において信号発生および読み出しの主要な部分は完成しており移設および整備を行った。FPGAを使用することで柔軟な変更が可能であり、今後様々な動作方法に対応した駆動クロックを追加することも予定している。ただし、実際の動作実験についてはCCDチップの入手ができておらずCCDを実際に動作させるには至っていない。このため性能評価試験の開始が遅れている。
上記の作業と並行して、データ解析ツールの改修、開発を開始した。ASTRO-H衛星用のCCD検出器SXIで得られた知見をもとに、ダークレベル（Ｘ線が入射していないピクセルのゼロレベル）の評価方法やイベント抽出方法を改良するなど、ソフトウェアの面での準備作業である。データ取得部のソフトウェアについては今のところ変更の必要はなく、実験開始とともに迅速に処理する態勢が整った。ただし、前述のようにデータの取得は遅れており、解析ツールについては今後も継続した修正が必要である。また、新しい駆動方法に対応した修正も必要になることが予想されるが、この改修も今後の課題として残っている。実際のデータを処理しながら調整を加えることが必要である。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

CCDの入手が遅れたため実際にデータを取得する実験は開始できていない。ただし、その他の作業は進めており、データ取得後迅速に処理できるよう整備している。

今後の研究の推進方策

まずCCDを入手し、実際のデータ取得を一刻も早く開始する。データ処理ソフトについても準備が完了しており、取得後すぐ性能・機能の評価を実施できる。まずはタイミングの確認など機能評価の試験から開始し、想定通りの動作になっていることを確認する。その後、実際の性能評価に移るが、まずは従来の動作方法で評価を行い、新駆動方式との比較対象となるデータを蓄積する予定である。

次年度使用額が生じた理由

LEDなど一部の消耗品の購入を次年度にまわしたため。

次年度使用額の使用計画

必要に応じて電子部品の購入にあてる予定である。

研究成果

• [雑誌論文] The Soft X-ray Imager (SXI) for the ASTRO-H Mission (2015)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, T.,Tsunemi, H., Hayashida, K., Tsuru, T. G., Dotani, T., Nakajima, H., Anabuki, N., Nagino, R., Uchida, H., Nobukawa, M., Ozaki, M., Natsukari, C., Tomida, H., Ueda, S., Kimura, M., Hiraga, J. S., Kohmura, T., Murakami, H., Mori, K., Yamauchi, M., Hatsukade, I., Nishioka, Y., Bamba, A., Doty, J. P.
  • 雑誌名: Proceedings of the SPIE 巻: 9601 ページ: 0E-1-10
  • DOI: 10.1117/12.2190808
  • 国際共著