Transcript 国際宇宙ステーション搭載 全天X線監視装置（MAXI）の 開発の現状（II）

国際宇宙ステーション搭載
全天X線監視装置（MAXI）の
開発の現状（II）
冨田洋、松岡勝、川崎一義、上野史郎、横田孝夫、森井幹
雄、倉又尚之、磯部直樹、片山晴善（JAXA）、三原建弘、小
浜光洋（理研）、常深博、宮田恵美（阪大）、吉田篤正、山岡
和貴（青学大）、河合誠之、片岡淳（東工大）、根来均（日大）
目次
全天X線監視装置（MAXIとは）
開発の現状 （比例計数管、CCDカメラ、ソフトウェア）
開発の成果
全天X線監視装置とは？





国際宇宙ステーション（ISS）搭載のX線モニター。
ISSの自転に合わせてMAXIは全天を走査する。
突発現象等の情報は自動で世界へ配信
HTV、HIIAロケット、ロボットアーム等でISSに取付
比例計数管（２-30keV）とCCD(0.5-12keV)を搭載。
国際宇宙ステーション
（ISS）
日本モジュール
（JEM）/きぼう
MAXI
MAXIの搭載品
星姿勢計
ラジエター＋ヒート
パイプシステムと
ベータクロス
比例計数管
比例計数管用
スリット ＋ コリメータ
CCD素子
CCDカメラ用コリメータ
MAXIの観測
MAXIの感度
見かけの明るさ
MAXIの観測原理
MAXIは地球に対して常に同じ姿勢（つ
まり1軌道周回で1自転）
MAXIは2つの細長い視野をもち、１回の
自転で全天を走査する。
視野に沿った位置はスリットと一次元位
置検出器で決定する。
距離
MAXIはASMとして過去最大の感度をもつ
↓
銀河系外のAGNまで系統的なモニターが
始めて可能になる！
予定と現状
現在





一噛・PFT
打上
打ち上げは 2008年度予定（HTV技術実証機（１号機））
現在は設計段階をほぼ終了し製造段階
システム部 ： 一部製作開始。 本年６月頃に全設計をFIX
カメラ部 ： GSC、SSCカメラはできるところから製作開始
地上（データ解析）ソフトウェア ： これから
GSC（ガスカウンターカメラ）
 比例計数管は16台（フライト 12台＋スペア４台）のう
ち15台が完成。振動試験、X線写真チェック
 上記１５台の中で８台が回路部も完成
 上記８台の中で７台が校正試験も終了
（PHはEnergy、X、Y、Z、HV依存で校正に長時間要）
 上記7台の中で２台がコリメーターを組み立てを終了、
4月より試験開始。
トラブル
プリアンプ用IC（A225）の（放電による？）故障。
振動試験によりカップリングコンデンサがはがれる
比例計数管の 二次元ゲインマップ
（Cuライン、７カウンター分）
L-edge
吸収端上下で連
続した関数でfit
Energy(keV)
Pulse Hehight
Pulse Hehight
X線energy vs Pulse Height
L-edge
吸収端上下で関
数を変えてfit
Energy(keV)
XeのL吸収端（～5keV）でジャンプが見られる
大きさ～ ２００eV
→ 過去のデータに比べて大きい。
CCDカメラ
 CCDは大阪大学によりス
クリーニング済み（48個）。
 EMカメラを製作。FMと同
specのCCDを搭載
 エネルギー分解能
146eV(FWHM＠5.9keV)
 Charge Injection、暗電
流低下用駆動パターンの
動作とそれによる性能向
上を確認。
 振動試験（１３．２７Gｒｍ
ｓ）をクリア
EMカメラ。１６CCDを搭載。表面は可
視光遮断のためアルミコートしてある。
Mn-k X線スペクトル
CCDの駆動の例
Flip mode OFF
ON
暗電流ノイズ
暗電流
暗電流低減法（flip mode）
時間
高い検出効率をえるための厚い空乏層（つまり
高い正バイアス）と低暗電流（低ノイズ）を得るた
めのinversion(つまり負バイアス)を両立させる
モード。ノイズは10%以下になる。温度換算で
約１０℃分。
Charge Injection 法
電気的にCCDの一部のピクセルに電荷を注入し、
それを転送させることで各ピクセルにある電子トラッ
プ（信号電子の吸い込み口）を塞ぐ方法。軌道上放
射線による電荷転送効率の劣化の回復に効果があ
る。図は電荷注入しすぎで読み出しピクセルに電荷
があふれ出した例
放射線性能劣化と温度上昇
によるノイズの増加の防止対
策をカメラレベルで確認した。
地上ソフトウェア開発






データ配信・蓄積装置(photon単位) 完成（試験中）
観測フルシミュレーター
完成(β版)
各カメラデータ解析ソフト
未
自動ｎova search・速報システム
未
データ公開システム
未
運用管理システム（コマンド管理など） 未
新しいアイデアが必要だが手付かず
のものが多くあり、知恵を借りたい
シミュレーション例
２．０ degree
１Crab、1カウンター、1スキャン、
BGDなし
２．０ degree
１Crab、12カウンター、100日、
BGDなし
位置決定は0.1degreeを十分に切る。
一定でない有効面積、NXBの評価などが課題
データの公開について
 突発現象については自動パイプライン処理により、地
上でのデータ取得から数十秒以内に速報
 上記以外のデータも1日程度を目安に公開
binary、AGNなど主要天体についてはライトカーブを
毎日更新。スペクトルも公開
 任意座標のデータの公開も目指す
利用者の意見が不可欠
まとめ
 MAXIは2008年度打ち上げを目指している
 MAXIは設計がほぼ終わり製造段階に移りつ
つある
 比例計数管、CCDカメラの開発は予定の範囲
内で進んでいるが、ソフトウェアが未開発。
 データはできる限り早く、制限なく公開の予定