マイクロチャンネルプレート硬X線偏光計の開発

微通道板硬X射线旋光仪的研制

基本信息

批准号：
07854010
负责人：
三原建弘
金额：
$ 0.64万
依托单位：
The Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07854010/
关键词：
マイクロチャンネルプレート X線偏光測定

项目摘要

X線の偏光を測定する様々な試みは以前からなされているが、本研究ではマイクロチャンネルプレートを用いた1-10keVのX線の偏光検出を目指した。マイクロチャンネルプレートを使用する利点は、1-10keVのX線に対して、検出効率が悪くはなく、偏光検出能力がトムソン散乱体を用いる方法より良いことがあげられる。検出原理は、X線が物質に光電吸収される際、最初の光電子の飛び出す方向が、X線の偏光(電場ベクトル)方向をほぼ保存していることを利用する。チャンネルプレートの壁のように板状の物質にX線が入射すると、偏光方向が板に垂直な場合には光電子が板から飛び出しやすく、平行な場合は飛びだしにくい。チャンネルプレートでは壁から飛び出した電子のみが増幅されるので、結果的に偏光方向によりX線の検出効率が異なることになる。本研究では、まずモンテカルロシミュレーションを行ない、検出可能性について試算を行なった。X線が光電吸収され電子が放出される過程には光電子とオージェ電子があり、光電子の方が強く偏光方向を保存している。光電子の検出確率は、偏光方向により振幅33%の変化が、両電子を合わせた検出確率では、振幅21%の変化が期待されることがわかった。それを確かめるべく平行X線を発生できる宇宙科学研究所のX線ビームラインで実験準備を進めた。そこで従来使用されていたマイクロチャンネルプレートを使用する予定であったが、修理が必要であることがわかり、現在オーバーホール中である。偏光X線には、電子がターゲットに衝突する際にでる制動放射を利用する。偏光量の絶対値測定には、すでにキャリブレーションが済んでいるトムソン散乱型比例計数管を使用する。

尽管已经尝试了测量X射线极化的各种尝试，但该研究旨在使用微通道板检测1-10 KEV的X射线极化。使用微通道平板的优点是，对于1-10 keV的X射线，检测效率并不差，并且极化检测能力比使用Thomson散射器的方法更好。检测原理利用当X射线被材料吸收光电时，最初光电子弹出的方向几乎可以保留X射线的极化方向（电场矢量）。当X射线进入类似板的材料（例如通道板的壁）时，当极化方向垂直于板时，光电子往往会从板中弹出，当它们平行时，它们倾向于弹出较少。在通道板中，只有从壁上弹出的电子被放大，从而导致X射线的检测效率差异，具体取决于极化方向。在这项研究中，我们首先进行了蒙特卡洛模拟和估计的检测可能性。光电子和发射电子吸收的X射线的过程是光电子和螺旋杆电子，光电子更强烈地保留了极化方向。发现发现光电子检测的可能性预计会根据极化方向而变化33％，并且检测到两个电子合并的可能性将变化21％。为了确认这一点，我们开始使用太空科学研究所的X射线梁线进行准备，该X射线光束线可以产生并行X射线。因此，我们计划使用以前使用的微通道板，但发现需要维修，目前正在大修。极化X射线使用当电子与目标碰撞时出现的Bremstrahlung。为了测量极化的绝对值，使用了已经校准的汤森散射类型比例计数器。