全天X線監視装置(MAXI) 三原建弘,根来均,小浜光洋,桜井郁也,中島基樹,牧島一夫(理研)、 2002.11、高宇連第3回研究会(理研) 全天X線監視装置(MAXI) 三原建弘,根来均,小浜光洋,桜井郁也,中島基樹,牧島一夫(理研)、 松岡勝,上野史郎,冨田洋,磯部直樹(NASDA)、 河合誠之,片岡淳(東工大理)、 吉田篤正(青学理工)、 常深博,宮田恵美(阪大理)
MAXIとは
国際宇宙ステーション JEM、MAXI 1997年4月、MAXI 採択 1998年~ X線検出器の開発 MAXI 2001年8月、基本設計審査 PDR終了 2002年8月、熱構造モデル 2003年8月、詳細設計審査 CDRを予定。 2004-5年 フライトモデル製作 2006年 総合試験 2007/8年 H2-A+HTV試験機/実用 機により 打ち上げ予定 MAXI
MAXI Gas Slit Cameras (GSC) Solid-state Slit Cameras (SSC) 位置検出型比例計数管 12台 検出器面積 ~5300 cm2 エネルギー帯 2-30 keV MAXI GSCエレキ Solid-state Slit Cameras (SSC) CCD 32枚 検出器面積 200 cm2 エネルギー帯 0.5-10 keV 0.8 x 1.0 x 1.85 m, 500kg
358 mm GSC DP: データ処理部 EM02カウンタ
SSC ΔE ~ 145 eV @ 6 keV Hamamatsu Photonics CCD
高感度 検出限界 1日積分 3 mCrab (2-10keV, GSC) 6 mCrab (0.5-2keV, SSC) RXTE ASM 検出限界 1日積分 3 mCrab (2-10keV, GSC) 6 mCrab (0.5-2keV, SSC) 高感度 RXTE ASM MAXI 1orbit MAXI 1day
MAXIの現状
熱構造モデル(TMM) ・設計の確認 ・音響試験 ・熱真空試験 サイズ、質量が実機と同じ。 MLIや取り付け部分の材質などの 熱環境を実機と同じにしたモデル。 ・設計の確認 MAXI全体として成立している。 各部品の取り付け方法・順序。 機器間の機械的干渉がない。 ・音響試験 ・熱真空試験 全体を熱真空槽に入れ、 MAXI内各所の平衡温度を調べる。 ループヒートパイプが正しく働くか? 現状の設計で宇宙使用に耐えるかどうかの 試験。この結果を持ってCDRに臨む。
音響試験 (2002.8.28) 目的: 熱構造モデルを 音響試験し、 1. 放熱板や、コリメータや、 比例計数管のBe膜といった 比例計数管のBe膜といった 面積の大きい部品が ロケットの音響に耐えるか? 2.MAXI内の各場所(38点) で誘起される振動レベル ( XYZの3方向)を測定し、 各部品の試験レベルを決定。
音響試験の結果 全て正常。 振動レベルは予想より下がった。 GSCカウンタの動作正常。(Be膜は無事) コリメータ、放熱板の目視検査は異常なし。 放熱板の白色ペイントと思われる1mm程度の破片が3個落ちていた。 振動レベルは予想より下がった。 GSCカウンタの振動レベルは QTで17.4Grmsが 10.5Grmsに低減された。
コリメータの 試作と試験 GSC用コリメータ 燐青銅 約 3mm 間隔 1.5°FWHM 相当
宇宙の粒子加速 と MAXI
加速場所 MAXIで ジェット 常時モニタ アラート SNR、パルサー Blazar X線データ マイクロQSO γ線バースト SNR、パルサー MAXIで 常時モニタ X線データ (光度曲線とスペクトルのベキ)の提供 → 多波長スペクトル アラート 突発フレアの検出 → 詳細観測の喚起
Mkn421 光度曲線 MAXIはRXTE-ASMの20倍の感度で連続的なX線強度変動を追える。 右図はRXTE-ASMの誤差バーを1/20にしただけのものだが、RXTEに比べ細かい変動が追えることが分かる。 大フレアは自動検出しアラートを発する。
Mkn421 多波長スペクトル MAXIはX線のデータ点(強度とベキ)を与える。
まとめ MAXIの紹介、MAXIの現状を概観した。 粒子加速とMAXIについては、 熱構造モデルによる音響試験、熱真空試験は無事終了した。 MAXI(X線の連続観測)単独で、陽子加速か陽電子加速かを決定することができるとは思われない。 アラートによる注意喚起 と 多波長スペクトルや光度曲線におけるX線データの供給が、 MAXIが貢献できる点である。