偏光ガンマ線をプローブとしたブラックホールからのエネルギー放出の研究

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われわれは,次世代のガンマ線検出器,特に100キロ電子ボルトから数メガ電子ボルトのエネルギー領域において極めて高い感度を持つ検出器の開発を進めている.この検出器は,コンプトン望遠鏡の概念にもとづき,高いエネルギー分解能と位置分解能を併せ持つ半導体イメージング素子を組み合わせて作られる新しい検出器である。本年度製作したシリコン・CdTeコンプトンカメラは,従来から開発してきた高いエネルギー分解能を持づ2.5cm角,400ミクロンピッチのシリコン両面ストリップ検出器を4層に2mmピッチで重ね,それを取り囲むように1.4mm角のピクセルを64個有するようなCdTeピクセル検出器を32個、配置したもので,読み出しのための多チャンネル低雑音VLSIを用い,新たに開発した低消費電力のデータハンドリングユニット(DHU),Space Cubeを用いて動作させた。このような半導体コンプトンカメラを実現させているのは、世界的にもわれわれだけであり,われわれは,60キロ電子ボルトという低いエネルギーから,600キロ電子ボルトのガンマ線にいたる広いダイナミックレンジで,コンプトンカメラを実現し,そのイメージング能力や高いスペクトル能力を実証した。511キロ電子ボルトのエネルギーでは,約3度という高い角度分解能が得られている。本検出器開発は,現在提案中の「NeXT」の硬X線撮像検出器HXI,ガンマ線検出器SGDの実現の為に不可欠である。気球やロケットに搭載して実験する計画を同時に進めており、2009年から2010年にかけて実施予定である。