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2011 Fiscal Year Annual Research Report

ロケット実験によるX線偏光宇宙物理学の開拓

Research Project

Project/Area Number 22244034
Research InstitutionThe Institute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

玉川 徹  独立行政法人理化学研究所, 玉川高エネルギー宇宙物理研究室, 准主任研究員 (20333312)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 中川 友進  早稲田大学, 理工学術院, 助教 (50513454)
Keywords宇宙線(実験) / ガス電子増幅フォイル / X線偏光計
Research Abstract

共同研究者である米国航空宇宙局ゴダード宇宙飛行センター(NASA/GSFC)と共に、ロケット実験に搭載するフライト用X線偏光計の製作を行った。理化学研究所においてはフライト用のガス電子増幅フォイルを製作し、目視検査、電気的特性調査をおこなった上、検査スコアの高かったものをフライト用としてNASA/GSFCに送った。NASA/GSFCではガス電子増幅フォイルをフレームにマウントし、X線偏光計に組み込む作業を行った。X線集光ミラーについては、昨年度から引き続き、マスプロダクションを継続した。また、ロケットに搭載する光学ベンチの製作をおこなった。
Geant4をベースにしたモンテカルロシミュレーションを、X線集光ミラーの特性まで含めて拡張し、カニ星雲を観測した際にどの程度のモジュレーションが得られるか、より精度良くシミュレーションをおこなった。その結果、X線偏光計の内部ガス圧を下げることにより性能改善することが示されたので、低圧でのガス電子増幅フォイル、X線偏光計の動作試験をおこない、その最適値を決定した。また、実際のX線実験データとシミュレーションを比較することにより、いくつかのパラメーター調整をおこない、シミュレーションの精度向上をはかった。また、上空におけるガンマ線バックグラウンドの除去は、品質の良いデータを得るために必須であるが、Co-60ガンマ線源を用いたデータ取得をおこない、パッシブシールド等が想定通り動作していることを確認した。ガス電子増幅フォイルの製作と動作特性について、2nd International Conference on Micro Pattern Gaseous Detectorsにおいて発表をおこなった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

フライト用X線偏光計の製作、ロケットの光学ベンチ、X線集光ミラー等のハードウエアがおおむね揃い、シミュレーションツールも完備した。これでロケットへの組み込み作業を始められる状況となったので、概ね予定通りに進展していると判断する。

Strategy for Future Research Activity

放射光施設から提供される偏光X線を利用した装置の較正試験を実施し、想定された性能が得られることを確認する。また、ロケットへの組み込みをおこない、振動衝撃試験、熱真空試験等の環境試験をおこなう。これらがうまくいけば、ロケット実験の実施を目指す。

  • Research Products

    (15 results)

All 2012 2011

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (13 results)

  • [Journal Article] Development of Resistive Electrode Gas Electron Multiplier (RE-GEM)2012

    • Author(s)
      A. Yoshikawa, T. Tamagawa
    • Journal Title

      Journal of Instrumentation

      Volume: 7 Pages: C06006

    • DOI

      10.1088/1748-0221/7/06/C06006

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Signal shape and charge sharing between electrodes of GEM in dimethyi ether2012

    • Author(s)
      Yoko Takeuchi, et al.
    • Journal Title

      Journal of Instrumentation

      Volume: 7 Pages: C03042

    • DOI

      10.1088/1748-0221/7/03/C03042

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 新しい天体観測手法としてのX線偏光天体物理学の開拓2012

    • Author(s)
      玉川徹
    • Organizer
      宇宙線100年X線50年シンポジウム
    • Place of Presentation
      理化学研究所(和光市)
    • Year and Date
      2012-11-27
  • [Presentation] ジメチルエーテル中の不純物ガスによる電子吸着のGEM動作への影響調査2012

    • Author(s)
      阿佐美ふみ
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      関西学院大(西宮市)
    • Year and Date
      2012-03-26
  • [Presentation] GEMS衛星偏光計に使用するジメチルエーテル中の不純物ガスによるスペクトル変化の定量化2012

    • Author(s)
      宮川健太
    • Organizer
      日本天文学会
    • Place of Presentation
      龍谷大(京都市)
    • Year and Date
      2012-03-20
  • [Presentation] X線偏光観測衛星GEMS2012

    • Author(s)
      武内陽子
    • Organizer
      第12回宇宙科学シンポジウム
    • Place of Presentation
      宇宙科学研究所(相模原市)
    • Year and Date
      2012-01-05
  • [Presentation] GEMS衛星を用いたX線偏光天文学の開拓2011

    • Author(s)
      玉川徹
    • Organizer
      多波長偏光カンファレンス
    • Place of Presentation
      国立天文台(三鷹市)(招待講演)
    • Year and Date
      2011-09-29
  • [Presentation] X線偏光観測衛星GEMS搭載のガス電子増幅器(GEM)の電子増幅度の時間変動調査2011

    • Author(s)
      金子健太
    • Organizer
      日本天文学会
    • Place of Presentation
      鹿児島大(鹿児島市)
    • Year and Date
      2011-09-22
  • [Presentation] ジメチルエーテル中でのGEMの電子増幅度および放電特性2011

    • Author(s)
      阿佐美ふみ
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      弘前大(弘前市)
    • Year and Date
      2011-09-19
  • [Presentation] 液晶ポリマーGEMの両極板およびパッド電極からの信号読み出し2011

    • Author(s)
      武内陽子
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      弘前大(弘前市)
    • Year and Date
      2011-09-19
  • [Presentation] Resistive Electrode Gas Electron Multiplier (RE-GEM)の電子増幅度調査と開発状況2011

    • Author(s)
      吉川瑛文
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      弘前大(弘前市)
    • Year and Date
      2011-09-19
  • [Presentation] X線偏光観測衛星GEMSと偏光観測ロケット実験XACTの現状II2011

    • Author(s)
      玉川徹
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      弘前大(弘前市)
    • Year and Date
      2011-09-18
  • [Presentation] Laser Etched LCP-GEMs and Their Applications to Space Missions2011

    • Author(s)
      Toru Tamagawa
    • Organizer
      2nd International Conference on Micro Pattern Gaseous Detectors
    • Place of Presentation
      Kobe, Japan
    • Year and Date
      2011-08-30
  • [Presentation] Development of Resistive Electrode Gas Electron Multipliers (RE-GEM)2011

    • Author(s)
      Akifumi Yoshikawa
    • Organizer
      2nd International Conference on Micro Pattern Gaseous Detectors
    • Place of Presentation
      Kobe, Japan
    • Year and Date
      2011-08-29
  • [Presentation] Measuring the temporal behaviors of charges fed into cathodes, anodes, read-out pads in GEM2011

    • Author(s)
      Yoko Takeuchi
    • Organizer
      Micro Pattern Gaseous Detector Conference 2011
    • Place of Presentation
      Kobe, Japan
    • Year and Date
      2011-08-29

URL: 

Published: 2014-07-16  

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