DLCとCFRPを用いた湾曲結晶型X線分光偏光計の開発

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偏光は、電磁波の放射の空間分布、波長分布、時間変動とならんで天体の物理状態を探るための重要な情報源である。偏光X線は、高エネルギー現象に携わる極限天体周辺の構造や放射メカニズムを決定する鍵になることが 期待され、特に、ブラックホールの時空構造や存在証明が直接観測できると考えられる。ところが実際は、1970年代にカニ星雲から有意なX線偏光が検出されて、30年観測的成果がない。そこで、私はX線天文学の新たな局面を切り開くために、回転放物面基盤にCFRPを用い、DLC蒸着によって曲げられたシリコン単結晶を貼ることで 、鉄輝線付近に特化する偏光感度の極めて高い、分光能力を有する大面積のブラッグ反射型X線分光偏光計を開発する。1年目として、目的の回転放物面にするために、まずは精密な金属金型を製作した。それをもとに、高精度なCFRP基盤を試作をいくつかのパターンにより行なった。金型と基盤それぞれについて変位計で調べた結果、どちらもμm程度の表明形状を持つことがわかった。これにより、我々がめざす高精度なCFRP基盤となることがわかった。さらに、最適なパターンにより試作した基盤にシリコン単結晶を貼り合わせた際も、大きな歪みや割れなどが発生もなく、高精度の回転放物面の光学系が完成する見込みがたった。