新素材キャピラリープレートガス比例計数管を用いた宇宙X線偏光度検出器の開発研究

采用新材料毛细管板气体正比计数器的宇宙X射线偏振探测器的研发

• 批准号: 15740133
• 负责人: 門叶 冬樹
• 金额: $ 2.37万
• 依托单位: Yamagata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15740133/
• 关键词: X線偏光計; X線光電子; キャピラリーガス比例計数管; X線天文学; ガス検出器; キャピラリープレート

本研究は、山形大学が独自に開発を進めてきた新しい概念の優れた位置分解能を有するX線検出器であるキャピラリープレートガス比例計数管(CGPC)を用いて、広いエネルギー領域に高い感度をもつ飛翔体搭載用撮像型宇宙X線偏光度検出器の実用化に向けた開発を目的に研究を行った。キャピラリープレートは,極めて細いガラス管(100μm)の束であり,X線の入射位置を数10μmという優れた位置分解能で検出することを可能にするガス放射線位置検出器のための新しい素材である。偏光X線が,ガス中で光電吸収されるとき光電子の射出方向に指向性があり、この電子のガス中での電離による飛跡の測定によりX線の偏光度が検出できる。そこで我々は、キャピラリープレートガス比例計数管の偏光度検出能力の詳細な性能評価試験を国内の放射光施設であるSPring-8およびフォトンファクトリー(PF)において行った。評価実験を行った-ムラインはSPring-8がBL38B1でPFはBL14Aである。天体観測用X線偏光計において、X線のエネルギーに対する偏光度検出能力を調べる事は重要な性能評価パラメータである。そのためには、まず各施設のX線ビームの偏光度を精度良く調べておく必要がある。我々はコンプトン・トムソン散乱の原理を利用した簡易型X線偏光計を開発し、各放射光施設のX線のエネルギーに対する偏光度測定をCPガス検出器の性能評価実験に先だって行った。その結果、SPring-8(BL38B1)とPF(BL14A)の偏光X線ビームに対する偏光度はそれぞれ99%と82%であり、各放射光施設とも本開発試験において十分な性能を有していることがわかった。続いて、このX線ビームをキャピラリープレートガス比例計数管に入射させ偏光度検出能力の評価試験を行った。その結果、15keV偏光X線に対して得られた光電子飛跡の方向分布はX線の偏光方向に大きく依存しており、モジュレーション因子約25%の偏光解析能力を持つことを示した。

This study was carried out independently by Yamagata University and developed new concepts and advanced positioning. The solution is to use an X-ray detector, a proportional counter tube (C GPC) is used in the field of high-sensitivity flying objects equipped with imaging-type cosmic X-ray polarization detectors.キャピラリープレートは, extremely thin いガラス tube (100μm) beam beam, X-ray incident position を number 10μmという优れた Position decomposition can で検出することをpossible にするガスradiation position 検出器のための新しいmaterial である. Polarized X-ray, photoelectric absorption, photoelectron emission direction, directivity,このelectronic のガス中でのionization による Flying trace のmeasurement によりのpolarization degree of X-ray が検出できる.そこで我々は、キャピラリープレートガス proportional counter tube’s polarization output capability and detailed performance evaluation test Domestic radioactive light facility SPring-8 およびフォトンファクトリー (PF) において行った. Comment on 価実験を行った-ムラインはSPring-8がBL38B1でPFはBL14Aである. Performance evaluation of X-ray polarimeter and X-ray polarizer used for celestial observation. The accuracy of the X-ray polarization of each facility of each facility is good and the adjustment is necessary. I have developed a simple X-ray polarimeter based on the principle of scattering and using various radioactive ray facilities. Performance evaluation of X-ray polarization measurement device and CP detector.その results, SPring-8 (BL38B1) and PF (BL14A) polarized X-ray ビームに対するpolarization degree はそれThe 99% and 82% of the radiant light facilities are tested and the performance of each radiation facility is very high.続いて, このX-ray ビームをキャピラリープレートガス proportional counter tube に incident させ polarization 検 ability evaluation 価 test験を行った. As a result, the 15keV polarized X-ray was obtained and the direction distribution of the photoelectron flight trace was obtained, and the polarization direction of the X-ray was obtained The polarization analysis ability of the large and small dependence of the polarization analysis factor of about 25% of the しており and the モジュレーション factor is maintained.

项目成果

光電効果を利用した天体観測用X線偏光計の開発

利用光电效应开发用于天文观测的X射线偏振计

• 发表时间: 2003
• 期刊: 放射線 29
• 作者: 門叶冬樹;櫻井敬久;郡司修一;他3名
• 通讯作者: 他3名