Development of multi-pixel microcalorimeters aiming for small scientific satellites

针对小型科学卫星的多像素微量热仪的研制

• 批准号: 21224003
• 负责人: OHASHI Takaya
• 金额: $ 72.13万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009-05-11 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21224003/
• 关键词: 宇宙物理; Ｘ線天文学; 人工衛星; 銀河間物質; 超伝導材料・素子; 宇宙物理学; X線天文学; 科学衛星; X線検出器; マイクロカロリメータ; X線檢出器

More than half of baryons in the local Universe are unidentified and they are likely to distribute as warm-hot intergalactic medium (WHIM) with low density and about 1 million K. High-resolution X-ray spectroscopy of redshifted lines is the only method to detect WHIM and we aim for a study from a small satellite called DIOS. We have developed 400 pixel TES microcalorimeters with a techinque of multilayer wiring method in which wirings run in layers of Si substrate separated by insulation layers. TES bilayers showed good superconducting transition properties. Readoud method of TES calorimeter arrays using frequency domain multiplexing and base-band feedback techniques have been developed. Mechanical coolers are developed as engineering models for ASTRO-H and they can be used for DIOS. We also performed thermal and mechanical design of the payload and confirmed that all the system can be accommodated in the small satellite. International collaboration scheme was was also discussed.

局域宇宙中有一半以上的重子是未知的，它们可能以低密度、约100万K的温热星系际介质（WHIM）形式分布。红移线的高分辨率X射线光谱学是探测WHIM的唯一方法，我们的目标是从一颗名为DIOS的小卫星上进行研究。我们研制了400象素TES微量热计，采用多层布线技术，布线在硅衬底上，衬底之间用绝缘层隔开。TES双层膜具有良好的超导转变特性。本文提出了一种利用频域复用和基带反馈技术实现TES量能器阵列读出的方法。机械冷却器是作为ASTRO-H的工程模型开发的，它们可用于DIOS。我们还对有效载荷进行了热设计和机械设计，并确认所有系统都可以容纳在小卫星中。还讨论了国际合作计划。

项目成果

ダークバリオン探査ミッションDIOSの開発状況

暗重子探测任务DIOS的发展现状

• 发表时间: 2013
• 作者: T. Sawano;T. Tanimori et al.;大橋隆哉ほか
• 通讯作者: 大橋隆哉ほか

The near vision (next 10 years) of X-ray astronomy in Japan

日本X射线天文学的近视（未来10年）

• 发表时间: 2013
• 作者: A. Takada;T. Tanimori et al;T. Ohashi
• 通讯作者: T. Ohashi

ダークバリオン探査ミッションDIOS：開発の進展について

暗重子探索任务DIOS：开发进度

• 发表时间: 2012
• 作者: 氷見山幸夫;山下祐太;大橋隆哉ほか
• 通讯作者: 大橋隆哉ほか

DIOS衛星搭載を目指した大規模ピクセルTES型Ｘ線マイクロカロリメータアレイの開発

开发大型像素TES型X射线微量热仪阵列，旨在安装在DIOS卫星上

• 发表时间: 2011
• 作者: Yasuno;Satoko;J.D.Parker T.Tanimori et al.;H. Ishii;元木靖;Miki Sugiura;宇佐美好文;N.Sakai;大石詩穂子ほか
• 通讯作者: 大石詩穂子ほか

Search for X-Ray Emission Associated with the Shapley Supercluster with Suzaku

用朱雀搜索与沙普利超星系团相关的 X 射线发射

• DOI: 10.1093/pasj/64.1.18
• 发表时间: 2012
• 期刊: PASJ
• 作者: I. Mitsuishi;A. Gupta;N. Y. Yamasaki;Y. Takei;T. Ohashi;K. Sato;M. Galeazzi;J. P. Henry;R. L. Kelley
• 通讯作者: R. L. Kelley