宇宙X線ボロメータ検出器の開発

宇宙X射线测辐射热计探测器的研制

• 批准号: 06854009
• 负责人: 三原 建弘
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06854009/
• 关键词: X線ボロメータ; X線スペクトロコピー

Barkley研究所で製作された中性子照射型ゲルマニウム結晶をボロメータ素子として用い、素子固定器具、低温から常温までの配線、回路系、データ取り込み系を自作し、「動くX線ボロメータシステム」を作り上げた。冷却器には当研究室の^3Heデュワ-を使用し0.35Kで実験した。昨年度試作した回路系はノイズが設計値の100倍多かったが、今年度はその原因をつきとめ、2倍程度である3.5nV/√<Hz>にまで改良した。また自動バイアス調整回路を付け加え0.2Hz以下のDC成分はカットし、初段FETの動作電圧ドリフトが出力に現れないようにした結果、操作性が改善された。これにより計算上^<55>Feの5.9keVX線が検出できるメドが立ったので、液体ヘリウムを入れて実験を行い、^<133>Baの31,81keVX線の検出に成功した。しかし0.35Kに冷やすとノイズが常温の10倍に増えたため、5.9keVは検出できなかった。エネルギー分解能は33%FWHM(【.di-substituted left.】keV)と悪く、これはノイズの高さに起因する(△E=10keV)。ただしここでは波形処理を行っていないので、デジタルフィルタをかけたり波形フィッティングを行なうことにより、この数字は若千改善されるであろう。外づけフィルタ回路を取り換え、いろいろな周波数成分をサンプルした結果、このボロメータ素子からのパルスは減衰時間1msと250msの2つの成分からなっていることがわかった。0.2-100Hz、0.2-1kHz、10-1kHzの周波数帯ではS/Nはほぼ一定であった。

Barkley Laboratory manufactures neutral irradiation type ゲルマニウム crystal をボロメータ element holder and element fixing device, Low temperature and normal temperature wiring, circuit system, データtake り込み system, self-made, "moving くX-ray ボロメータシステム" をmade on. The cooler used in the research laboratory is 0.35K. Last year's prototype circuit system design was 100 times more than last year's, this year's design is 100 times more The reason is 2 times the degree of improvement of 3.5nV/√<Hz>.またautomatic バイアス adjustment circuit をけaddえDC component below 0.2Hz はカットし, first section The FET's operating voltage is high and the output power is high, and the operability is improved.これによりcalculated^<55>Feの5.9keVX line が検出できるメドが立ったので、liquidヘリウムを入れて実験を行い、^<133>Baの31,81keVX线の検出に成した.しかし0.35K cold やすとノイズがnormal temperature 10 times the に呗えたため, 5.9keV は検出できなかった. The decomposition energy of エネルギー is 33%FWHM(【.di-substituted left.】keV) and と悪く、これはノイズの高さにcause する(△E=10keV).ただしここではWave processingを行っていないので、デジタルフィルタをかけたりwave Shape フィッティングを行なうことにより, このnumeral は如千Kaizen されるであろう. Outer circuit を take り change え, いろいろな frequency component をサンプルした results, このボロメータMotoko's decay time is 1ms and 250ms is 250ms. The frequency range of 0.2-100Hz, 0.2-1kHz, and 10-1kHz is certain.