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Exploration of Energy Frontier in Cosmic Gamma-ray Observations

宇宙伽马射线观测中的能量前沿探索

基本信息

批准号：
21H04468
负责人：
田島宏康
金额：
$ 26.46万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-05 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H04468/
关键词：
宇宙線宇宙物理ガンマ線放射線

项目摘要

我々のグループは、CTA小口径望遠鏡に採用された半導体光電子増倍素子の開発、調達、較正に責任を持つ。小口径望遠鏡カメラの最終設計において、半導体光電子増倍素子の増幅セルの大きさは、増幅率や光検出効率、クロストーク、消費電力などに影響するため、一番重要な仕様項目である。75ミクロンの増幅セルは、50ミクロンより10%高い光検出効率が期待できるが、増幅率が2倍高くなるため、クロストーク、消費電力も2倍以上増加する。最終的に、消費電力を抑制する観点から50ミクロンの増幅セルを選択した。半導体光電子増倍素子で発生した熱は、熱伝導性のよい接着剤で半導体光電子増倍素子用電子基板に取り付けられたヒートシンクで排熱される。そのため、電子基板にも約1 W/m/Kの熱伝導性を持つ基板素材を採用している。小口径望遠鏡カメラの設計を確定したした後、2023年に組み立てる予定のエンジニアリングカメラ(今後42台制作するカメラの初号機となる予定)の部品の調達を速やかに開始した。半導体光電子増倍素子やそのバイアス回路を実装したモジュール納期は、通常6ヶ月から8ヶ月程度であるが、熱伝導性のよい基板素材の供給が逼迫しているため、納期が15ヶ月に延長された。並行して、半導体光電子増倍素子の初期不良率や寿命を測定する試験装置や手法を確立した。この試験では、高温、高湿度の環境下における高電流での加速劣化試験を実施する。加速劣化試験用の基板を試作し、予備試験を繰り返すことで、試験基板を設計した。

The development, adjustment and alignment of semiconductor optoelectronic multiplier elements used in CTA small aperture telescopes are discussed. The final design of small-aperture telescopes, the amplification of semiconductor optoelectronic elements, the amplification rate, the optical detection efficiency, the consumption of electricity, and the impact of a number of important items. 75. Amplitude increase: 50. Amplitude increase: 10%; expected increase: 2. Amplitude increase: more than 2. Power consumption: more than 2. Finally, the consumption of electricity is suppressed from 50 to 50 degrees. The semiconductor photoelectron multiplication element generates heat and heat conductivity, and then the semiconductor photoelectron multiplication element electronic substrate is selected for heat removal. The thermal conductivity of the electronic substrate is about 1 W/m/K. The substrate material is used. After the design of the small-aperture telescope has been determined, the adjustment of the components of the telescope will begin in 2023. The semiconductor optoelectronic circuit has a long life span of about 6 months and a long life span of about 15 months. The method for determining the initial defect rate and lifetime of semiconductor optoelectronic multiplier is established. This test is performed under high temperature, high humidity and high current accelerated degradation test. Accelerated degradation test substrate design

项目成果

期刊论文数量（16）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

マックスプランク核物理研究所/フリードリヒ・アレクサンダー大学エアランゲン＝ニュルンベルク/ドイツ電子シンクロトロン研究所(ドイツ)

马克斯·普朗克核物理研究所/埃尔兰根-纽伦堡弗里德里希-亚历山大大学/德国电子同步加速器研究所（德国）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Design and performance of the prototype Schwarzschild-Couder telescope camera

Schwarzschild-Couder 望远镜相机原型的设计和性能

DOI：
10.1117/1.jatis.8.1.014007
发表时间：
2022
期刊：
Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and Systems
影响因子：
0
作者：
Tagliaferri Gianpiero;Antonelli Angelo;Arnesen Tora;Aschersleben Jann;Attina' Primo;Balbo Matteo;Bang Sunghyun;Barcelo Miquel;Baryshev Andrey;Bellassai Giancarlo;et al.;Adams Colin B. et al.
通讯作者：
Adams Colin B. et al.

Detailed Studies of SiPM Delayed Optical Crosstalk

SiPM延迟光串扰的详细研究