レプリカ法による高効率・高精度X線望遠鏡を用いた撮像観測の研究

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高い効率を保ちながらX線望遠鏡の結像性能を高めるのが、当研究課題の目的である。今年度は二つの点に重点を置いて研究を進めた。第一は、レプリカによるX線反射鏡製作法の確立である。まず、レプリカの母型については、その形状と粗さが問題になる。特に搭載用望遠鏡の口径が50cmになるため、それに対応したガラス母型で粗さ5A以下のものを用意することが必要であり、そのテストピースとして直径30cm長さ17cmのガラス円筒を発注した。基板としては、形状誤差をなくすため、剛性の高いアルミフォイルを選んだ。蒸着物質については、現在は金であるが、将来は白金やイリディウムの可能性も検討している。レプリカの試作では、使用するエポキシの濃度、厚みの最適化を目指している。第二は、反射鏡の評価システムの確立である。今年度の予算の中心となったX線発生装置(RIGAKU RU-200)は11月初めに既設のビームラインに組み込まれ、12月から本格的な測定に用いられている。これまでに比べ、強度の安定性もよく、フィラメントの長寿命化で測定の効率も高まった。これを用いた性能測定としては、反射鏡の反射率の角度依存性、反射表面の粗さによる散乱測定を行なった。また、細いビームによる鏡面走査により、鏡面のうねりについても評価できた。この結果、レプリカ法による反射鏡は、細かなうねりが、あすか衛星搭載望遠鏡より劇的に改善され、焦点面像のすそが大幅に押さえられた。これは、ASTRO-Eの様に4回反射を用いる場合は特に重要な改良であった。これからは、大きな形状誤差、およびアライメント誤差が課題となる。来年度は、試作するレプリカ鏡の特性を今年度整備したビームラインを用いて評価しながら、より高い結像性能を目指して研究を進めたい。