X線偏光撮像とX線精密分光による活動銀河核トーラスの構造の解明

利用 X 射线偏振成像和精确 X 射线光谱阐明活动星系核环面的结构

• 批准号: 20J20685
• 负责人: 朝倉 一統
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-24 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J20685/
• 关键词: X線干渉計; 高角度分解能; 符号化開口; X線偏光撮像; 活動銀河核; X線CCD; 太陽風; 電荷交換反応

2022年度の研究活動として、私は主に超高角度分解能の実現を目標とする新原理のX線撮像系、多重像X線干渉計（MIXIM）の開発に従事した。MIXIM は周期的な開口部を有するマスクとX線検出器からなる撮像系で、基本的な撮像原理はピンホールカメラと同様である。2020年度からは従来のピンホールマスクに代わり多重化コーデッドマスクを導入することで有効面積を大幅に向上させ、前年度はマスク基板の薄化により低エネルギー帯域での有効面積の改善にも成功した。このような多重化コーデッドマスクを用いる場合、光源分布は符号化された状態での検出となるため、撮像性能はマスクの諸元だけでなく復号手法にも依存する。従来の簡易的な復号解析にはまだ改善の余地があったため、本年度は新たにEMアルゴリズムを採用した復号解析の開発に着手した。その結果、角度分解能の向上や偽像の抑制に成功し、同撮像系によるX線偏光撮像の可能性も見出した。これらの結果は MIXIM の開発進捗と共に博士論文として纏めており、本年度に博士（理学）の取得に至った。また、X線分光撮像衛星 XRISM の開発やX線偏光撮像衛星 IXPE の観測データ解析にも引き続き取り組み、チームへの貢献を果たした。XRISM の打ち上げ延期等により当初の研究計画は変更を余儀なくされたが、MIXIM の開発を中心に活動銀河核周辺構造の解明に向けた先駆的な技術開発を成し遂げたと言える。

Research activities in 2022 include the development of X-ray imaging systems and multiple-image X-ray interferometers (MIXIM) based on new principles for the realization of ultra-high angle resolution capabilities. MIXIM has an X-ray detector with periodic openings. The basic imaging principle is the same. In 2020, the area of the substrate was greatly improved. In the previous year, the area of the substrate was improved. In the case of multiplexing, the distribution of light sources depends on the symbolic state, the imaging performance and the complex sign method. This year, we started to develop a new system of complex analysis. As a result, the angular resolution energy and the upward artifact suppression are successful, and the possibility of X-ray polarization imaging in the same image system is also shown. The results of MIXIM's development are as follows: X-ray spectroscopic imaging satellite XRISM developed X-ray polarization imaging satellite IXPE's measurement data analysis, and its contribution to the development of X-ray polarization imaging satellite XRISM's initial research plan was revised, and MIXIM's development center was completed.

项目成果

Suzaku detection of solar wind charge exchange emission from a variety of highly ionized ions in an interplanetary coronal mass ejection

• DOI: 10.1093/pasj/psab015
• 发表时间: 2021-02
• 期刊: Publications of the Astronomical Society of Japan
• 影响因子: 2.3
• 作者: K. Asakura;H. Matsumoto;K. Okazaki;T. Yoneyama;H. Noda;K. Hayashida;H. Tsunemi;H. Nakajima;S. Katsuda;Daiki Ishi;Y. Ezoe

多重像X線干渉計MIXIMによる超高角度分解能X線撮像の実現

使用多图像X射线干涉仪MIXIM实现超高角分辨率X射线成像

• 发表时间: 2021
• 作者: 朝倉一統;林田清;佐久間翔太郎;石倉彩美;澤上拳明;鴨川航;米山友景;野田博文;岡崎貴樹;花岡真帆;服部兼吾;松下友亮;峯田大靖;善本真梨那;大出優一;袴田知宏;松本浩典;常深博
• 通讯作者: 常深博

多重像X線干渉計 MIXIM の開発 --EMアルゴリズムを用いた復号解析--

多图像X射线干涉仪MIXIM的研制--利用EM算法进行解码分析--

• 发表时间: 2023
• 作者: 朝倉一統;林田清;善本真梨那;袴田知宏;大出優一;佐藤淳矢;石渡幸太;青柳美緒;萩原涼太;野田博文;小高裕和;松本浩典;米山友景
• 通讯作者: 米山友景

Development Status of Multi-Image X-ray Interferometer Module (MIXIM)

多图像X射线干涉仪模块（MIXIM）的发展现状

• 发表时间: 2022
• 作者: 朝倉一統;林田清;佐久間翔太郎;石倉彩美;澤上拳明;鴨川航;米山友景;野田博文;岡崎貴樹;花岡真帆;服部兼吾;松下友亮;峯田大靖;善本真梨那;大出優一;袴田知宏;松本浩典;常深博
• 通讯作者: 常深博

Sub-arcsecond x-ray imaging with Multi-Image X-ray Interferometer Module (MIXIM): introduction of a periodic coded-aperture mask

• DOI: 10.1117/12.2629656
• 发表时间: 2022-08
• 作者: K. Asakura;K. Hayashida;S. Sakuma;A. Ishikura;K. Sawagami;W. Kamogawa;T. Yoneyama;H. Noda;K. Okazaki;M. Hanaoka;K. Hattori;Yusuke Matsushita;T. Mineta;M. Yoshimoto;Yuichi Ode;T. Hakamata;H. Matsumoto;H. Tsunemi