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Development of a new detector onboard micro satellite for the MeV gamma-ray observation

兆电子级伽马射线观测新型星载探测器的研制

基本信息

批准号：
21K13946
负责人：
内田悠介
金额：
$ 2.91万
依托单位：
Tokyo University of Science (2022)Hiroshima University (2021)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は宇宙環境下において、テルル化カドミウム(CdTe)/亜鉛テルル化カドミウム(CZT)半導体検出器を用いて天体からのX線・ガンマ線を検出することを目的として検出器開発を行うことである。超小型衛星によりとくにMeVガンマ線の検出を目指すが、軌道上には高エネルギー粒子が存在することから、検出器の性能劣化やバックグラウンド評価を適切に行うことが大事である。本年度は(1) 半導体検出器の開発　(2)　気球観測によるX線・ガンマ線検出器実験に関して研究を進めた。(1)に関しては昨年度購入したCZT半導体検出器を基板作成から読み出しを行うことを目的としてすすめた。本年度は実際に検出器からの信号を読み出すことを目標に開発を進めてきたが、基板の作成が遅れそこまでは至らなかった。一方で、昨年度に引き続き高エネルギー荷電粒子による半導体検出器の評価をシリコン半導体で作成されたSOI検出器の一つであるINTPIXを利用して放医研にて行なった。粒子の入射角度を変えることで検出器の空乏層厚を評価した。(2)に関してはおよそ地上40 kmでのCZTを使用した気球実験XL-Caliburに参加し、高高度でのCZT検出器の使用を試みた。気球実験は7月にスウェーデンより放球され高度およそ40 kmを6日間飛行した。天体信号を捉えることはできなかったが、極域付近での高高度での検出器のバックグラウンドデータを実データとして得ることができた。

The purpose of this study is to detect the X-ray and X-ray of celestial bodies in the semiconductor detector (CZT) under the cosmic environment. Microsatellite detection and tracking, presence of high-altitude particles in orbit, degradation of detector performance, and evaluation of major events. This year, we have made progress in (1) semiconductor detector development (2) X-ray detection of semiconductor detectors. (1)For the first time in the past year, the company has purchased a semiconductor device. This year, the signal from the detector is transmitted to the target, and the substrate is generated. In the past year, semiconductor detectors have been fabricated by using INTPIX as a semiconductor detector. The angle of incidence of particles is changed, and the thickness of depletion layer of detector is evaluated. (2)The use of CZT sensors at 40 km above ground was tested in conjunction with XL-Calibur. The flight was launched in July at an altitude of 40 km. The celestial signal is detected by the detector at high altitude near the polar region.