超小型衛星に搭載したX線撮像検出器による重力波源極限環境の探究

本研究では、重力波に同期した突発Ｘ線天体の広視野監視・観測の実現し時間領域天文学の発展への貢献を目指す。この実現へ向け、独自に開発した観測装置と搭載する人工衛星との最終かみあわせ試験、および熱真空試験を実施し、宇宙環境を模擬した熱真空環境での観測装置の機能確認を行った。以上の地上試験において連続した5日以上の搭載観測装置の動作実証を確認した。観測装置は環境温度により読み出し回路の応答が変化してエネルギー閾値が変化することが知られていた。温度に対して観測エネルギーレンジの下限の1/10以下である0.1 keVの変動に収まるように温度範囲を5度毎に区切りエネルギー較正を行った。これにより、熱真空試験の結果より想定される観測装置が経験しうる軌道上の温度範囲において、いずれの温度でも観測装置のエネルギー測定が均一にできるようになった。X線撮像検出器の分光能力の利得がセンサーの位置毎に一様であることを仮定していたが、密封線源による測定データの詳細な解析により、無視できないほど回路応答による利得の非一様性が大きいことが新たに判った。これをとりこんだ応答関数の構築を進めた。具体的にはCd-109線源とCo-57線源を用い、回路の波高値応答を測定するとともに、テスト電荷の注入を行い、任意の量の電荷入力に対する波高値応答も測定することで、エネルギー利得を測定することを、1024チャンネルのセンサー入力すべてに実施した。これにより、X線信号のエネルギー測定をセンサーの入力位置によらず精度よく実施することができるようになった。

本研究では、重力波に同期した突発Ｘ線天体の広視野監視・観測の実現し時間領域天文学の発展への貢献を目指す。この実現へ向け、独自に開発した観測装置と搭載する人工衛星との最終かみあわせ試験、および熱真空試験を実施し、宇宙環境を模擬した熱真空環境での観測装置の機能確認を行った。以上の地上試験において連続した5日以上の搭載観測装置の動作実証を確認した。観測装置は環境温度により読み出し回路の応答が変化してエネルギー閾値が変化することが知られていた。温度に対して観測エネルギーレンジの下限の1/10以下である0.1 keVの変動に収まるように温度範囲を5度毎に区切りエネルギー較正を行った。これにより、熱真空試験の結果より想定される観測装置が経験しうる軌道上の温度範囲において、いずれの温度でも観測装置のエネルギー測定が均一にできるようになった。X線撮像検出器の分光能力の利得がセンサーの位置毎に一様であることを仮定していたが、密封線源による測定データの詳細な解析により、無視できないほど回路応答による利得の非一様性が大きいことが新たに判った。これをとりこんだ応答関数の構築を進めた。具体的にはCd-109線源とCo-57線源を用い、回路の波高値応答を測定するとともに、テスト電荷の注入を行い、任意の量の電荷入力に対する波高値応答も測定することで、エネルギー利得を測定することを、1024チャンネルのセンサー入力すべてに実施した。これにより、X線信号のエネルギー測定をセンサーの入力位置によらず精度よく実施することができるようになった。