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硬X線偏光天文学を切り開くための高性能偏光検出器の開発研究

研发高性能偏振探测器，开辟硬X射线偏振天文学

基本信息

批准号：
08J06381
负责人：
岸本祐二
金额：
$ 0.77万
依托单位：
Yamagata University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J06381/
关键词：
硬X線偏光検出器宇宙物理学偏光検出器

项目摘要

本研究は様々な大体から飛来する硬X線の偏光情報取得を実現するために、最も偏光を検出しやすいと考えられる10keV～30keVのエネルギー領域に感度を持つ偏光検出器を開発することが目的である。平成21年度に実施した研究内容は以下の通りである。(1)プロトタイプ検出器の構築10keV～30keVに感度を持たせた偏光検出器を開発するために、散乱体としてBeを使用することが本研究の要である。そのため、円柱状のBeを実際に購入し、吸収体にはCsI(T1)シンチレーターを用いてプロトタイプ検出器を構築した。(2)プロトタイプ検出器用データ収集系の構築上記(1)で構築した検出器の性能試験を行うために、データ収集系の構築を行った。具体的にはプロトタイプ検出器の出力パルスを増幅、整形、A/D変換し、ボードコンピュータによってデータが保存されるような非常にシンプルなDAQシステムを構築した。(3)偏光ビームラインの構築上記(1)で構築した検出器の性能試験を行うためには10keV～30keV程度の偏光ビームが必要となる。そこで、Cd109線源から放出される22keVのX線をプラスチックで一度散乱させ、特定の散乱角の成分のみ取り出すことで偏光X線を取り出すビームラインを構築した。その結果として20keV付近のエネルギーを持つ偏光ビームの生成が可能となった。またこのビームラインのジオメトリでコンピューターシミュレーションを行い、このビームラインにより生成されるX線ビームの偏光度を58.4%と見積もることができた。(4)プロトタイプ検出器の性能評価試験上記(1)で構築した検出器に(2)で構築したDAQシステムを組み合わせ、(3)で構築したビームラインにより生成される偏光ビームを入射させることで、検出器の偏光に対する性能評価試験を行った。その結果、プロトタイプ検出器のモジュレーションファクターとして43.5%、検出率として18.6%という結果を得、本検出器が偏光検出器として機能すること実証した。

This study aims to obtain polarized information from incoming hard X-rays in general, and to obtain polarized information from polarized X-rays in the range of 10 keV to 30 keV. The research contents of Heisei 21 are as follows: (1)The construction of polarization detector with sensitivity of 10 keV~30 keV is the main purpose of this study. In addition to the above, a column of materials is also available. (2)The construction of data collection system for digital display device (1) is described in detail. The output of the digital detector is increased, shaped, A/D converted, and the output of the digital detector is saved. (3)The construction of polarization detector (1) is necessary for the performance test of polarization detector with 10 keV~30 keV level. For example, Cd 109 line sources emit 22 keV X-ray radiation, which is scattered once, and the components of specific scattered angles are extracted. Polarized X-ray radiation is extracted and constructed. As a result, it is possible to generate polarized light at 20 keV. In addition, the X-ray polarization of the X-ray film was 58.4% and the total reflection of the X-ray film was 58.4%. (4)The performance evaluation test of the detector is as follows: (1) to construct the detector;(2) to construct the DAQ system;(3) to construct the polarization system;(4) to construct the polarization system;(5) to construct the polarization system;(6) to construct the polarization system;(7) to construct the polarization system; and (8) to evaluate the performance of the detector. The results show that the detection rate of polarization detector is 43.5%, and the detection rate is 18.6%.