宇宙におけるバリオンの進化の解明を目指した超軽量・高角度分解能X線望遠鏡の開発

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我々のグループでは、マイクロマシン技術の一つであるMEMS (Micro Electro Mechanical Systems)技術をX線望遠鏡の製作に応用することで、世界最軽量望遠鏡を実現し、最終的には次世代衛星への搭載を目指している。本望遠鏡は、薄い基板に世界最小101μmスケールで反射鏡を敷き詰めることで、原理的に従来の望遠鏡より一桁以上軽く(有効面積~1000cm^2/kg)、かつ同時に高い角度分解能(~15秒角)を実現することができる。X線望遠鏡は、光軸方向以外からの入射光子を結像するため、二枚の望遠鏡を組み合わせる必要があり、この組み合わせ精度が最終的な望遠鏡の性能(有効面積や角度分解能)に大きく寄与してくる。そこで本年度は、自身が設計の一部を担当し、業者様と協力することで、従来の組み合わせ装置に改良を施した。測定系の改善と併せ、反射面の突起構造を除去するような製作プロセスの改善、および二段目望遠鏡に重金属を成膜し、X線照射試験を行った。結果、FWHM<10分角、集光力として一桁以上の改善に成功した。また、本年度は自身が本望遠鏡の光線追跡シミュレーションの構築を行い、原理的に達成しうる性能を定量的に評価した(Mitsuishi et al.投稿中)。これは将来的には応答関数の構築につながり、目標とするサイエンスミッションの観測feasibilityを評価する上で必須となる。