Performance improvement of X-ray CCDs by applying a magnetic field

通过施加磁场提高 X 射线 CCD 的性能

• 批准号: 22340074
• 负责人: DOTANI Tadayasu
• 金额: $ 6.74万
• 依托单位: Japan Aerospace Exploration Agency
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010-04-01 至 2013-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22340074/
• 关键词: Ｘ線; CCD; 放射線検出器; X線望遠鏡; Ｘ線望遠鏡; X線

X-ray CCDs are now regarded as a standard focal plane detector of X-ray telescopes. Among them, backside illuminated CCDs with a deep depletion layer are being most widely used. However, because the electric field is weak at the back surface and the charge clouds tend to extend largely, they have poorer energy resolution and higher charged-particle background. Thus, we tried to suppress the charge extension by applying an external magnetic field and to improve the CCD's performance. We found that only a magnetic field of 0.3T is enough to cause systematic difference in charge splitting along the horizontal direction. Furthermore, although significance was low, we found energy resolution to improve slightly with the magnetic field. These results show for the first time that we can control the movement of charges in silicon and improve the performance of X-ray CCDs by applying an external magnetic field.

X射线CCD现在被认为是X射线望远镜的标准焦平面探测器。其中，具有深耗尽层的背照式CCD被最广泛地使用。然而，由于背表面的电场较弱，并且电荷云倾向于大量延伸，因此它们具有较差的能量分辨率和较高的带电粒子背景。因此，我们试图通过施加外部磁场来抑制电荷扩展，并提高CCD的性能。我们发现，只有0.3T的磁场就足以引起电荷分裂沿着水平方向的系统差异。此外，虽然显著性较低，但我们发现能量分辨率随着磁场略有改善。这些结果首次表明，我们可以通过施加外部磁场来控制硅中电荷的运动，并改善X射线CCD的性能。

项目成果

ASTRO-H搭載X線CCDカメラ用小型素子評価システムの開発

搭载ASTRO-H的X射线CCD相机小元件评价系统的开发

• 发表时间: 2012
• 作者: S.Katano;S.Ushioda;Y.Uehara;岩井将親,藤永貴久,堂谷忠靖,尾崎正伸,夏苅権,穴吹直久;岩井將親
• 通讯作者: 岩井將親

Proton radiation damage experiment on P-Channel CCD for an X-ray CCD camera onboard the ASTRO-H satellite

• DOI: 10.1016/j.nima.2013.05.052
• 发表时间: 2013-06
• 期刊: Nuclear Instruments & Methods in Physics Research Section A-accelerators Spectrometers Detectors and Associated Equipment
• 影响因子: 1.4
• 作者: K. Mori;Y. Nishioka;Satoshi Ohura;Yoshiaki Koura;M. Yamauchi;H. Nakajima;S. Ueda;Hiroaki Kan;N. Anabuki;Ryo Nagino;K. Hayashida;H. Tsunemi;T. Kohmura;S. Ikeda;H. Murakami;M. Ozaki;T. Dotani;Y. Maeda;K. Sagara

磁場印可によるＸ線CCDの性能向上

通过施加磁场提高 X 射线 CCD 的性能

• 发表时间: 2014
• 作者: K. Hayashida;H. tsunami;T. G. Tsuru;T. Dotani;他22名;堂谷忠靖;K. Kondo,T. Dotani,M. Ozaki,M. Iwai;村上弘志,堂谷忠靖,尾崎正伸,他20名;近藤恵介,堂谷忠靖,尾崎正伸,岩井将親;平賀純子,常深博,林田清,穴吹直久,中嶋大,薙野綾,堂谷忠靖,尾崎正伸,他15名;近藤恵介
• 通讯作者: 近藤恵介

X線天文衛星のコンタミネーション対策

X射线天文卫星的污染对策

• 发表时间: 2011
• 期刊: 日本空気清浄協会機関誌
• 作者: K. Hayashida;H. tsunami;T. G. Tsuru;T. Dotani;他22名;堂谷忠靖
• 通讯作者: 堂谷忠靖

ASTRO-H衛星搭載軟Ｘ線撮像検出器(SXI)の開発

ASTRO-H 卫星上软 X 射线成像探测器 (SXI) 的开发

• 发表时间: 2013
• 作者: S.Katano;K.Toma;M.Toma;K.Tamada;Y.Uehara;堂谷忠靖;夏苅権
• 通讯作者: 夏苅権