X線偏光観測による中性子星の磁場構造の解明

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本研究の目的は、ガス電子増幅フォイルを用いたX線偏光計による天体観測である。平成21年度は、主にNASA Goddard Space Flight Centerと共同で研究を進めてきた。これは昨年、本研究において開発を続けてきたガス電子増幅フォイルを、世界初のX線偏光観測専用衛星Gravity and Extreme Magnetism SMEX (GEMS)に搭載予定のX線偏光計のコアデバイスとして採用したいという依頼を受けたためである。GEMS衛星計画は6月に、平成26年に打ち上がることが正式に決定した。しかし、ガス電子増幅フォイルが宇宙で利用されるのはこの計画が初めてである。そのため我々は、GEMS衛星に搭載することを想定したガス電子増幅フォイルの性能評価実験を行い、その成果報告を行ってきた。1.X線偏光計には、高い増幅率と位置分解能が求められるため、我々はこれらの条件を満たす"ピッチ構造が微細でかつ厚みのあるガス電子増幅フォイル"を独自のレーザーエッチング法を用いて開発した。詳しい結果はTamagawa et al.(2009)としてNuclear Instruments and Methods in Physics Research Section Aに発表した。2.ガス電子増幅フォイルを宇宙で利用するためには(1)時間安定性、(2)増幅率の均一性、(3)宇宙線に対する放電耐性が重要となる。そのため我々は、これらについての定量的な評価実験を行った。結果、どれも宇宙利用に充分な性能であることがわかった。実験結果はローマで開催されたX線偏光に関する国際会議のほか、日本物理学会、日本天文学会、Micro Pattern Gas Detector研究会など国内外で積極的に報告した。現在、我々のガス電子増幅フォイルの性能は世界で高い評価を受けている。