CMOSイメージセンサを用いた新型極端紫外線検出器の開発

采用CMOS图像传感器的新型极紫外探测器的研制

• 批准号: 26887050
• 负责人: 村上 豪
• 金额: $ 1.16万
• 依托单位: Japan Aerospace Exploration Agency
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-08-29 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-26887050/
• 关键词: 極端紫外線; 検出器; CMOS; マイクロチャンネルプレート; ファイバオプティクス; 惑星探査

近年、宇宙機からの極端紫外線による惑星観測技術が確立し、将来計画においてその必要性が高くなりつつある。一方、従来の装置設計で達成できる性能はすでに上限に達しており、将来計画に向け新たな突破口が必要であることもわかってきた。本研究では可視光用の画像素子であるCMOSイメージセンサを応用した新型の極端紫外線検出器を開発する。今年度は本研究の核となる、光を伝送するためのファイバーオプティクスプレート(FOP)とCMOSイメージセンサの接合技術の確立を目指し、各部品の試作を用いた基礎実験を実施した。通常CMOSセンサは撮像面とその周辺電気回路を保護するためにカバーガラスで覆われている。一方、FOPとCMOSセンサを接合するためには、カバーガラスを除去しなければならない。そこで過去の研究の予備品であるCMOSイメージセンサのカバーガラスを除去し、通常の衛星搭載装置と同様の環境で数か月保管した。そして保管の前後でともに正常に動作し、かつ性能に変化がないことを確認した。また真空中でも正常に動作することを確認した。また惑星探査機の搭載を目指すには、使用部品に放射線耐性があることも重要になる。そこで入手可能な2種類のFOP（標準品およびX線用）にそれぞれ放射線を照射し、透過率および機械強度の変化を調べた。その結果、機械強度はどちらも変化なく、透過率はどちらも15～20%程度の低下しかないことから、衛星搭載品として使用しても問題ないことを確認した。本研究では未照射時の透過率がより高い標準品を採用する。以上の基礎実験の成果によりCMOSセンサとFOPの結合に向けた準備を整えることができた。

In recent years, extreme ultraviolet detection technology has been established, and the necessity of future planning has become high. A new breakthrough is needed for future plans to achieve the highest performance of a device. In this paper, a new type of extreme ultraviolet detector is developed for the use of CMOS image sensors in visible light. This year, we will carry out the basic research on the establishment of bonding technology for core and optical transmission, and the trial application of each product. Usually, CMOS cameras are used to protect the peripheral electrical circuits of the imaging plane and the imaging plane. A side, FOP, CMOS, etc. are connected to each other. In the past, the research and preparation of CMOS equipment was carried out in the same environment for several months. Before and after the storage, the normal operation was confirmed, and the performance was changed. Check if the vacuum is working properly. The radiation tolerance of the satellite probe is important. There are two types of FOP (standard and X-ray) that can be adjusted for radiation exposure, transmittance, and mechanical strength. The result is that the mechanical strength is reduced, the transmittance is reduced by 15~20%, and the satellite is used. In this study, the transmittance of the unirradiated standard was reduced. The results of the above basic implementation are as follows: CMOS, FOP, etc.