Micro calorimeter array for space research

用于空间研究的微量热仪阵列

• 批准号: 14204017
• 负责人: MITSUDA Kazuhisa
• 金额: $ 26.46万
• 依托单位: Japan Aerospace Exploration Agency
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14204017/
• 关键词: X-ray imaging spectroscopy; Energy dispersive X-ray detector; micro calorimeter; bolometer; transition-edge sensor(TES); SQUID; MEMS; titanium-gold bilayer; 放射線検出器; X線分光器; 方射線検出器

We obtained new research results in the following four different areas. (1)To obtain a high quantum efficiency, we measured the R-T relation and crystal structure of Bismuth membranes, then fabricated TES calorimeters with a Bismuth absorber. The energy resolution remain at 20 eV, but we identified potential problems which restrict the energy resolution ; thermal conductivity at the boundary between the TES and the absorber, and thermal conductivity inside Bismuth membrane. (2)We fabricated a 16x16 format TES calorimeter array with electrodes and an X-ray absorber attached to every pixel., which demonstrates that such a large array can be fabricated with our fabrication process. (3)We investigated theoretical aspect of frequency division signal multiplex and developed a SQUID driver electronics which satisfies the requirement obtained from the theoretical study. (4)We studied warm/hot intergalactic matter associated with nearby cluster of galaxies, which will be useful for future astrophysical mission using the TES calorimeter arrays.

我们在以下四个不同领域取得了新的研究成果。(1)To为了获得高的量子效率，我们测量了铋膜的R-T关系和晶体结构，并制作了带有铋吸收体的TES量热计。能量分辨率保持在20 eV，但我们确定了限制能量分辨率的潜在问题; TES和吸收剂之间的边界处的热导率，以及Bisplane膜内部的热导率。(2)We制作了一个16 × 16格式的TES热量计阵列，每个像素上都有电极和X射线吸收器。这表明可以用我们的制造工艺制造这样的大阵列。(3)We研究了频分信号复用的理论问题，研制了满足理论研究要求的SQUID驱动电路。(4)We研究了与邻近星系团有关的暖/热星系际物质，这将有助于未来使用TES热量计阵列的天体物理使命。

项目成果

Morita, U., et al.: "Analyses on the Operating Point Dependence of the Energy Resolution with a Ti/Au TES Microcalorimeter"Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A. 520・1-3. 277-280 (2004)

Morita, U., et al.：“使用 Ti/Au TES 微量热计分析能量分辨率的工作点依赖性”核物理研究仪器和方法 A. 520・1-3 (2004)。

Takei, Y., et al.: "Performance of a bridge-type TES microcalorimeter, excess noise characteristics and dependence of sensitivity on current"Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A. (in press). (2004)

Takei, Y. 等人：“桥式 TES 微量热计的性能、过量噪声特性以及灵敏度对电流的依赖性”物理研究中的核仪器和方法 A 部分（正在出版）。

Locating the Warm-Hot Intergalactic Medium in the Simulated Local Universe

在模拟的本地宇宙中定位暖热的星际介质

• 发表时间: 2004
• 期刊: Publications of the Astronomical Society of Japan 56
• 作者: Yoshikawa;K. et al.
• 通讯作者: K. et al.

Transition Edge X-ray Sensors for Industrial Applications

适用于工业应用的过渡边缘 X 射线传感器

• 发表时间: 2003
• 期刊: Physica B Condensed Matter 329
• 作者: K.Tanaka;他;A.Airapetian et al.;K.Tanaka et al.
• 通讯作者: K.Tanaka et al.

Astro-E2 mission

Astro-E2 任务

• 发表时间: 2004
• 期刊: SPIE 5488
• 作者: Mitsuda;K.;Kunieda;H.;Inoue;H.;Kelley R.
• 通讯作者: Kelley R.