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)
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。 MAXI-TMM MAXI取り付け位置(EFU #1 or #5) 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。 JEM ISS進行方向
全天X線監視装置 MAXI Total weight: 500 kg 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
MAXIの科学的目標 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 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) SSCU詳細 SSCU SSCE 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 浜松ホトニクス社製フルフレームトランスファー型CCD SSCU-EM 16chip/SSC×2 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
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 Al-Ka 1.4876 Cl-Ka 2.62239 Cl-Kb 2.8156 Ti-Ka 4.51084 Ti-Kb 4.913181 V-Ka 4.95220 V-Kb 5.42729 Fe-Ka 6.4038 Fe-Kb 7.05798 Ni-Ka 7.47815 Ni-Kb 8.26466 Zn-Ka 8.63886 Zn-Kb 9.5720 Cr-Ka 5.41472 Cr-Kb 5.9467 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エンジニアリングモデルの 性能(2) エネルギースケール エネルギー分解能 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 エネルギースケール
SSCフライトモデルのCCDスクリーニング状況 60 65 70 空乏層厚 [mm] 80 全素子の性能分布(検出効率@5.9keV) 検出効率(%) 全素子の性能分布(エネルギー分解能) 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 素子数 エネルギー分解能 (eV)
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 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