小型衛星によるMeVガンマ線観測の開拓

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本研究では、MeVガンマ線観測を行う検出器として半導体コンプトン望遠鏡を開発するとともに、実際に観測を行うための小型衛星の開発を行ってきた。コンプトン望遠鏡の開発では、本年度は半導体コンプトン望遠鏡の最初の観測機器の製作を行った。これは、従来から開発してきた高いエネルギー分解能を持つ2.5cm角、400ミクロンピッチのシリコン両面ストリップ検出器を4層に2mmピッチで重ね、それを取り囲むように1.4mm角のピクセルを64個有するようなCdTeピクセル検出器を32個、配置したもので、読み出しのための多チャンネル低雑音VLSIを用い、これまでに本研究中で開発してきたデータハンドリングユニット(DHU)であるSpace Cubeと次世代衛星バスのSpaceWireを用いて動作させた。60キロ電子ボルトという低いエネルギーから,600キロ電子ボルトのガンマ線にいたる広いダイナミックレンジで,コンプトン望遠鏡を実現し,そのイメージング能力や高いスペクトル能力を実証した。511キロ電子ボルトのエネルギーでは,約3度という高い角度分解能が得られ、これは、世界的にも最高水準の性能である。小型衛星の開発に対しては、コンプトン望遠鏡の開発とともに、SpaceWire、SpaceCubeの開発、実証を行ってきた。実際に小型衛星で必要となるSpaceWireを備えた様々な装置を製作するともに、SpaceCube上でのソフトウェアを開発し、動作実験を行った。SpaceWireとSpaceCubeを用いて、コンセントにプラグを差すような感じで衛星のデータ処理系を構築するというコンセプトを実験室レベルでの実験であるが、実証を行い、その実現に道筋をつけることができた。今後は、このコンセプトをさらに進めて、効率的に実験室での装置開発を小型衛星としての実現に結び付けていく。