Revealing Particle Acceleration Mechanisms by Magnetic Energy Release with Advanced Hard X-ray Solar Imaging Spectroscopy

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国際共同太陽観測ロケット実験FOXSIの4回目の打ち上げ、FOXSI-4に向け、1 keV以下のエネルギー分解能と20 μm以下の位置分解能実現を目指し新型CdTe-DSD検出器: Wide-gap CdTe-DSDを開発を進めている。密封線源を使った一様X線照射試験、さらに兵庫県Spring-8にて10 μm にX線を絞ってビームスキャン試験を実施。ギャップによる波高値の減少を考慮したエネルギー再構成方法と、隣接ストリップ間における電荷分割現象を考慮したサブストリップレベルでのX線反応位置再構成方法を構築することで、0.9 keVのエネルギー分解能（FWHM）と~20 umの空間分解能が実現できることを示し、 FOXSI-4の要求性能が満たされることを確かめた。太陽フレアでの粒子加速機構の鍵となる熱的・非熱的放射の理解に向け、MinXSS（軟X線)とRHESSI(硬X線)の観測データを組み合わせ、M7.6クラスの大規模フレアに対しスペクトル解析を実施。X線天文学の解析ツールXSPECを解析に導入することで、1.5-100 keVの広X線帯域でのスペクトル解析を初めて実現し、最短10秒ごとにフレアの多温度構造の時間発展追跡に成功、AIAによる紫外線、NoRPによる電波観測結果と組み合わせ、各温度成分の放射起源推定を行った。また、本研究での開発過程で得られたスペクトル解析技術を活用し、はやぶさ2がサンプルリターンに成功した試料に対するミューオンビームを用いた非破壊検査に参加、検出器応答を組み込んだスペクトル解析技術を活かし、ミューオンビームを照射した際に発生する各元素由来のX線ピークを正確に定量化、元素組成を決定する上で主要な貢献を果たした。