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全天 X 線監視装置 (MAXI) 搭載用 CCD カメラのエンジニアリングモデルの性能

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全天 X 線監視装置 (MAXI) 搭載用 CCD カメラのエンジニアリングモデルの性能 - PowerPoint PPT Presentation


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全天 X 線監視装置 (MAXI) 搭載用 CCD カメラのエンジニアリングモデルの性能. 片山晴善 、冨田洋、松岡勝 (JAXA) 、 常深博、宮田恵美、上山大介、 Nemes, Norbert( 大阪大学 ). MAXI-TMM. JEM. ISS 進行方向. MAXI 取り付け位置( EFU #1 or #5 ). 国際宇宙ステーションと MAXI. 国際宇宙ステーションの日本実験棟 (JEM) 船外実験プラットフォーム (EF) に搭載。 2008 年 HIIA 増強型 +HTV による打ち上げを予定。. 全天X線監視装置 MAXI.

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x maxi ccd

全天X線監視装置(MAXI)搭載用CCDカメラのエンジニアリングモデルの性能全天X線監視装置(MAXI)搭載用CCDカメラのエンジニアリングモデルの性能

片山晴善、冨田洋、松岡勝(JAXA)、

常深博、宮田恵美、上山大介、

Nemes, Norbert(大阪大学)

slide2

MAXI-TMM

JEM

ISS進行方向

MAXI取り付け位置(EFU #1 or #5)

国際宇宙ステーションとMAXI
  • 国際宇宙ステーションの日本実験棟(JEM)船外実験プラットフォーム(EF)に搭載。
  • 2008年HIIA増強型+HTVによる打ち上げを予定。
slide3
全天X線監視装置 MAXI

Radiator for X-ray CCDs

Grapple fixture for a robot arm

SSC:

本講演

Electronics

GSC:

W33b:桜井他

W34b:磯部他

77cm

Solid-state Slit Camera (SSC)

地上データ

処理システム:

W35b:小浜他

185cm

80cm

Gas Slit Cameras (GSC)

Total weight: 500 kg

slide4
MAXIの科学的目標

HEAO-1 All Sky map

  • 活動銀河核(AGN)の長期変動
  • X線新星の発見と速報
  • ガンマ線バーストのX線残光の観測
  • 広がったX線源の観測

ROSAT All Sky map

solid state slit camera ssc

SSCE

SSCU

SSCU詳細

Solid-state Slit Camera (SSC)
  • スリット+コリメータ+CCDによる一次元スリットカメラ
    • エネルギー範囲    0.5-10keV
    • 視野 1.5x90°
  • JAXA、大阪大学、浜松ホトニクス、明星電気により開発
ssc ccd
SSC/CCD
  • 浜松ホトニクス社製フルフレームトランスファー型CCD
    • 画素サイズ24mmx24mm
    • 画素数 1024x1024
    • 表面にAl蒸着

~2000Å

  • 16chip/SSC×2
  • エネルギー分解能150ev以下@MnKa

SSCU-EM

slide7
SSCの較正システム
  • 一次X線をターゲットに照射して得られる2次蛍光X線を用いた較正システム
  • 2-10keVのエネルギーで単色のX線による較正が可能

SSCU用

チェンバー

ターゲット用チェンバー

Kevex

X線発生装置

ssc 1

Cl-Ka

2.62239

V-Ka

4.95220

Al-Ka

1.4876

Ti-Ka

4.51084

Fe-Ka

6.4038

Zn-Ka

8.63886

Cl-Kb

2.8156

V-Kb

5.42729

Ni-Ka

7.47815

Cr-Ka

5.41472

Ti-Kb

4.913181

Fe-Kb

7.05798

Ni-Kb

8.26466

Zn-Kb

9.5720

Cr-Kb

5.9467

SSCエンジニアリングモデルの 性能(1)
  • 2次ターゲットとしてAl, Cl, Ti, V, Cr, Fe, Ni, Zn を使用
  • -60℃ (SSCのオペレーション温度)で各CCDのデータを取得
  • 読み出しノイズ~5[e-]
ssc 2

エネルギー分解能

エネルギースケール

SSCエンジニアリングモデルの 性能(2)
  • エネルギースケール
    • 入射X線のエネルギーに対する信号波高値
    • 現状は0.3%の決定精度(目標は0.1%)
  • エネルギー分解能
    • モデルから求めた0.5keV付近でのエネルギー分解能は80eV
ssc ccd1

全素子の性能分布(検出効率@5.9keV)

60

80

65

70

空乏層厚 [mm]

検出効率(%)

SSCフライトモデルのCCDスクリーニング状況
  • 16×3(FM:2+スペア:1)=48chipのスクリーニングを終了@大阪大学
    • エネルギー分解能~150eV
    • 空乏層厚 ~70mm

全素子の性能分布(エネルギー分解能)

素子数

エネルギー分解能 (eV)

slide11
まとめと今後の課題
  • SSC-EMの性能評価を行いFMに向けて十分な性能(エネルギー分解能150eV@5.9keV)であることを確認した
  • FMに向けて素子レベルのスクリーニングを終了した
  • 酸素付近でのエネルギー分解能の実測
  • 検出効率の測定
  • EMコリメータの性能評価