Transcript 発表資料 - 玉川高エネルギー宇宙物理研究室

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全天X線監視装置 MAXI の
コリメータ特性評価
発表者
東京工業大学 基礎物理学専攻 河合研究室
田中 識史
河合誠之、片岡淳 （東工大）
森井幹雄、冨田洋、松岡勝 （宇宙機構）
三原建弘、磯部直樹、小浜光洋 （理研）
吉田篤正、土屋雄一郎 （青学大）
根来均、中島基樹 （日大）
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Monitor of All-sky X-ray Image
Scan方向
MAXI搭載箇所
帯状の視野が全天を走査する
２００８年に打ち上げ、国際宇宙ステーションに搭載予定
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目的：
全天のX線源の強度変化監視
特長：
全天X線監視装置としては
史上最高感度
系外宇宙のX線源監視
GSC
２種類のX線検出器
Solid-state Slit Camera
Gas Slit Camera
MAXI
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Gas Slit Camera
・ 一次元位置検出型ガス比例計数管
・ 大有効面積 5340 cm2 （全６台で）
・ 観測エネルギー帯域 2 ～ 30 keV
GSC
GSC counter
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Collimator
slit
平行X線
3.7 mm
slat
Collimator
GSC counter
受光面
GSC counter
236 mm
ガス比例計数管
位置検出方向
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コリメータの透過応答
effective
length
θ
slat
time (or q)
effective
length
GSC counter
コリメータの透過応答
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コリメータ構造特性評価の必要性
試作機での実験結果は
理想的な形状の場合の
透過応答と有意に異なる
slat の 傾き、歪み
（コリメータの構造特性）
GSC試作機の
コリメータ透過応答
目標とする位置決定精度を達成するためには
コリメータの構造特性を評価する必要あり
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X線ビーム照射実験 ＠JAXA
全６台の GSC 搭載品に対し、
様々な入射角度 (f , q) で X線ビームを照射
GSC をある （f , q） に
固定する
slit にビームを入射させ
X-stage 上を平行移動
X線計数率（f , q）の
データを取得
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X線計数率データ と コリメータの構造特性
X線ビーム
進行方向
slat
GSC counter
Counts
time
ピーク幅が不均一
slat が傾いている
X線計数率データから
各slat の上下端の相対位置が求まる
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構造のモデル化、パラメータの決定
1. slat の傾き
上下端の相対座標で表現できる
X線計数率データからパラメータの値を求める
透過応答の算出、実験結果との比較
θが大きい領域では
おおよそ再現できているが、
θが小さい領域で顕著なズレ
傾きパラメータだけでは不十分？
新たなパラメータが必要か
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X-ray
2. slat の歪み（たわみ）
d
effective width の
最小値をとる
パラメータ １ と ２ を用いて
透過応答を再計算した結果・・・
effective
width
θが小さい領域で
「傾き」のみの場合よりも
よく一致している
透過応答の再現には上記の
２種類のパラメータが必要
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まとめ
・ 全６台のGSC搭載品に対し、
X線ビーム照射実験を実施
各コリメータの
透過応答を実測
・ コリメータの構造特性の
モデルを考案
２種類のパラメータ
で評価
・ モデルから算出した透過応答
を実際の透過応答と比較
「傾き」のみでは不十分
「傾き」「歪み」の２つの
パラメータが必要
残りの５台に対しても同様の構造特性評価
今後・・・
透過応答を再現できるか検証
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Appendix
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A1. MAXI が拓く宇宙
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A2. MAXI の諸元
GSC
Imaging
Timing
Accuracy
Spectroscopy
Sensitivity
( 5σ)
SSC
1.5 deg (FWHM)
1.5 deg (FWHM)
位置決定精度 : < 6 arcmin 位置決定精度 : < 6 arcmin
120 μsec
(with respect to GPS time)
2 ~ 30 keV
: 18% (@ 5.9keV)
観測帯域 :
分解能
1 orbit : 10 mCrab
1 week : 1 mCrab
3 sec. to 16 sec
(Depends on CCD
read-out method)
0.5 ~ 10 keV
< 150 eV (@ 5.9 keV)
20 mCrab
2 mCrab
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A3. Collimator の寸法
Slit width
d slit = 3.7 mm
Height of a collimator sheet
H1 = 118.4 mm
Pitch of collimator sheet
ps = 3.1 mm
Depth of a collimator sheet
ds = 0.1 mm
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A4. 透過応答とX線源の位置決定
MAXIの視野
X線源
Counts
入射角度と透過応答
の関係を明らかにする
必要がある
time
time
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A5. slat のたわみ d による効果
d
d
effective width
入射角θが小さい領域だけに影響が現れる