ガンマ線天体観測用の反射光学系の開発

伽马射线天文观测反射光学系统的研制

基本信息

批准号：
18654038
负责人：
小賀坂康志
金额：
$ 2.05万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、およそ20年先の将来計画を見据えた軟ガンマ線天体観測用の結像光学系の、基礎開発を行うものである。特に、軟ガンマ線観測に特化したPt/C多層膜スーパーミラーを製作し、X線反射・散乱法によって多層膜の光学特性を調べ、低エネルギー領域での特性との比較を綿密に行う。これによって100keV領域における多層膜構造の物理特性の解明ヘアプローチする。軟X線領域における光学特性の理解がそのまま外挿できるかどうか、実験的に検証することができると期待される。平成18・19年度においては、30〜200keVの広帯域において多層膜の角度反射率評価を実施し、将来の天体観測光学系構築のために十分な反射性能を持つこと、定量的に、軟ガンマ線領域における光学定数が既存の理論値と大きく異なっていないことを明らかにした。また高エネルギー限界を決定する最小周期長が、技術的には10A程度、実用的には20A程度であることを明らかにした。こうした結果に基いて平成20年度においては、(1)より多様なパラメーター設計、(2)面精度による結果の不定性を除去するための高精度成膜基板の導入、(3)光学定数測定のためのエネルギー掃引実験技術の開発、の3点について展開した。これによって、硬X線観測衛星塔載用設計の多層膜反射鏡の硬X線・軟ガンマ線特性の系統的な評価のための技術が開発され、評価が実施された。この他本研究では、放射光とイメージング検出器を組み合わせて、X線光学素子反射特性の包括的な評価手法が確立され、今後の研究展開に有用な技術が得られた。以上を以て本研究の最終成果とする。

这项研究将开发用于软伽玛射线天文观察的成像光学的基础，并关注未来约20年的未来计划。特别是，PT/C多层超镜是制造的，专门用于软γ射线观察，并且通过X射线反射和散射方法检查了多层膜的光学特性，并且相对于低能范围的性质进行了比较。这种方法是阐明100 KEV区域中多层膜结构的物理特性。预计我们可以通过实验验证是否可以直接推断对软X射线区域中的光学性质的理解。在2006年和2007年，对多层膜的角反射率评估是在30至200 keV的宽带上进行的，揭示它们对未来的天文观测光学系统具有足够的反射率，并且在数量上，软γ射线区域的光学常数与现有理论值没有显着差异。还揭示了确定高能量限制的最小周期长度在技术上约为10a，实际上约为20a。基于这些结果，在2008年开发了三个点：（1）更多不同的参数设计，（2）引入高精度薄膜沉积基板以消除由于表面准确性而消除结果的不规则性，（3）（3）开发能量扫描实验技术以测量光学常数。这导致对用于硬X射线观察卫星塔设计的多层反射器的硬X射线和软伽玛射线特性的系统评估进行了开发和评估。此外，这项研究通过结合同步加速器辐射和成像探测器，为X射线光学元素反射特性建立了全面的评估方法，并为未来的研究发展提供了一种技术。这是这项研究的最终结果。