活動銀河核からのX線ジェットにおける粒子加速と放射機構の解明

本研究課題では今年度、私が開発を続けてきた、高いエネルギー分解能を持つテルル化カドミウム半導体を用い、ガンマ線撮像素子の基礎研究を行った。テルル化カドミウムは、有効原子番号、密度とも高く、X線領域で用いられるシリコンにかわって、ガンマ線領域での撮像の鍵となると考えられている。私は、2センチ角という、これまでに例を見ない大面積のウエハーを用い、200ミクロン角という微細なピクセル電極を表面に形成することで、4096ピクセルのピクセル検出器を試作した。読み出しASICにおいては、ボン大学の開発したMPEC2チップを4つ並べて使い、私開発した、接合方法でテルル化カドミウム表面の電極と接合し、ガンマ線領域でのイメージの取得に成功した。このような細かなピクセルにおいて、フォトンひとつひとつの信号をカウントしてイメージをとることができる検出器は、これまでに例をみない。私の開発した金バンプを用いた接合方法は、直径18ミクロンの金線を用い、50ミクロン径で、100ミクロンの高さをもつバンプを形成するものである。この方式は、ASICとピクセルの間の容量が低いため、高いエネルギー分解能を得ることができる。テルル化カドミウムにおいて、200ミクロン角というような微細なピクセルへのバンプ接合は、難しく、確立した技術はまだ存在しない。私は99%を超える効率で、微細なピクセルとASICの接合を行うことができることを実証した。

本研究課題では今年度、私が開発を続けてきた、高いエネルギー分解能を持つテルル化カドミウム半導体を用い、ガンマ線撮像素子の基礎研究を行った。テルル化カドミウムは、有効原子番号、密度とも高く、X線領域で用いられるシリコンにかわって、ガンマ線領域での撮像の鍵となると考えられている。私は、2センチ角という、これまでに例を見ない大面積のウエハーを用い、200ミクロン角という微細なピクセル電極を表面に形成することで、4096ピクセルのピクセル検出器を試作した。読み出しASICにおいては、ボン大学の開発したMPEC2チップを4つ並べて使い、私開発した、接合方法でテルル化カドミウム表面の電極と接合し、ガンマ線領域でのイメージの取得に成功した。このような細かなピクセルにおいて、フォトンひとつひとつの信号をカウントしてイメージをとることができる検出器は、これまでに例をみない。私の開発した金バンプを用いた接合方法は、直径18ミクロンの金線を用い、50ミクロン径で、100ミクロンの高さをもつバンプを形成するものである。この方式は、ASICとピクセルの間の容量が低いため、高いエネルギー分解能を得ることができる。テルル化カドミウムにおいて、200ミクロン角というような微細なピクセルへのバンプ接合は、難しく、確立した技術はまだ存在しない。私は99%を超える効率で、微細なピクセルとASICの接合を行うことができることを実証した。