宇宙γ線衛星GLASTの最終組上げ試験と現状

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1 宇宙γ線衛星GLASTの最終組上げ試験と現状
September 20th, meeting of ASJ 水野恒史、大杉節、深沢泰司、川端弘治、片桐秀明、高橋弘充(広島大)、釜江常好、田島宏康、杉崎睦(SLAC)、 河合誠之、片岡淳(東工大)、高橋忠幸(JAXA) 目次 GLASTの概要 (p.2) これまでの開発 (p.3) フライトモデル組み上げ、環境試験(pp.4-6) ビーム試験(pp.7,8) まとめ(p.9)

2 GLAST Large Area Telescope (LAT)
TKR(U.S.A., Japan, Italy): 多層Siストリップおよびコンバーター g線の到来方向測定 高空間分解能 GLAST = LAT+GBM 2007年打ち上げの国際協力による宇宙γ線衛星 高感度γ線観測 広帯域(20MeV-300GeV) 広視野(~2sr) 高空間分解能(10’ n E>10 GeV) 大有効面積(~10000 mc-2)  4x4=16tower EGRET: ~270 sources GLAST: ~10000 sources (2year) e+ e– CAL(U.S.A., France, Sweden): Hodoscopic CsI(Tl) シンチレーター エネルギー測定 ACD(U.S.A.): セグメント化プラスチックシンチレーター 荷電粒子backgroundの除去 GRB, AGN, 3EG + Gal. plane & halo sources

3 日本グループ(広島大、東工大、ISAS/JAXA)の主な貢献：
Development of LAT 日本グループ(広島大、東工大、ISAS/JAXA)の主な貢献： Si検出器の開発と試験 気球実験とデータ解析 バックグラウンドモデルの開発 フライトモデルの試験 ビーム試験 ビーム試験: 1997 and 1999 1 towerによるLATの基本性能の確認。 気球実験: 2001/8 高い放射線環境下での動作確認。 エンジニアリングモデル試験: 2003/10~ 小型タワーを用い、試験方法、解析方法の確立 フライトモデル Integration and Test: 2005/1~ 16 Tower (全タワー)製造、試験終了 環境試験(NRL): 振動、音響、熱真空試験(NRL)、2006/5~ フライトモデルを用いた環境試験 ビーム試験(CERN): 2006/7~ Calibration Unitによる応答取得、シミュレーターのtuning 衛星筐体への取り付、組み上げ：2006/10～ 打ち上げ: 2007/10-11 今はここ

4 Flight Model Integration and Test (2005/1~)
2006/6 2006/7 2005/1 2006/5 2005/10 16 熱真空試験温度サイクル -15oC to 45 oC 40days 組み上げ試験の 最終段階まで来ました

5 Environmental tests at NRL
muon事象を用いて、ゲインの安定性等を確認 熱真空試験の間、ノイズの増減をモニタ 振動音響試験後のACDのmuonに対するスペクトル (89 tiles and 10 ribbons) pulse height (MIP単位) 問題が生じていないことを確認 1MIP 熱真空試験中のNoiseによるhit率 ACD ID (by Eric Charles) Open door Hot Cold 10-4 ~3 hits from noise/tower 振動音響試験後のCALのmuonに対するスペクトル 10-5 10-6 105 MeV(1MIP) ~50 day (by Sasha Checktman, Zach Fewtrell) (by M. Sugizaki) Energy (MeV)

6 Tracker Performance Trend
全16towerの不良ストリップ(hot strip+dead strip)数を測定・モニタ (cf. 河本講演＠05年秋の年会) 不良ストリップ率は初号機で3%以下、他は0.5%程度以下 不良ストリップの増分は全タワーで0.1%以下 環境試験を無事通過 0.5% 3% 全bad strip数 Bad Strip Trend 0.1% Bad strip数の増減 16 Tower組み上げ 熱真空試験 H. Tajima and T. Kawamoto (Hiroshima Univ.)

7 Beam Test at CERN フライトモデルによる動作、環境試験 Two tower Beam test@CERN
16 Tower フライトモデルによる動作、環境試験 Two tower Beam スペアtower (Calibration Unit; CU)を用いた装置の応答の取得、Monte Carlo Simulatorのvalidation 2 TKR 3 CAL PS 低エネルギー;数GeV以下 SPS 高エネルギー;数GeV以上 H. Takahashi

8 Initial Results (Preliminary)
Sfront S4 e g Tag 0-1 2-3 CU Dump magnet rotation table 様々なエネルギー・角度のgに対する応答を実測。初期解析中。 おおむね期待通りの分解能・PSF・視野を持つことを確認 解析の最適化、MCのtuningを行なっている Point Spread Function (68%) Energy Resolution 10deg 25(%) 48deg 30deg EGRET(0deg) 30deg 48deg(斜め方向) 0deg 1deg 0deg(正面照射) (P. Bruell and Perugia group) 100MeV GeV 100MeV GeV

9 Summary 2007年末の打ち上げに向け着々と準備中 1. GLAST衛星 20-300GeV, 大有効面積、高空間分解能、広視野
2. 日本グループ(広島大、東工大、ISAS/JAXA)の貢献 Siストリップ検出器の製造、試験 気球実験、バックグラウンドモデル フライトモデルの試験 ビーム試験 3. 最終試験 機能/環境試験：組み上げ試験、振動・音響試験、熱真空試験(SLAC/NRL) 基礎特性取得。性能の安定性を確認。noisy stripの増加などもごくわずか。環境試験を無事通過。 キャリブレーション：ビーム試験(CERN) 広いエネルギー範囲、入射角で装置の応答を取得。バックグラウンド除去能力、物理相互作用のデータも取得。 おおむね期待通りの性能。詳細な解析は進行中 2007年末の打ち上げに向け着々と準備中