X線CCD精密分光観測を用いた多重超新星爆発による宇宙線加速の解明

利用 X 射线 CCD 精密光谱观测阐明多次超新星爆炸引起的宇宙射线加速

• 批准号: 07J00393
• 负责人: 中嶋 大
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J00393/
• 关键词: X線CCD; ASIC; ASTRO-H; すざく; 超新星残骸; 銀河中心; 高速信号処理; 電荷注入法

次期X線天文衛星ASTRO-H搭載X線CCDカメラ(SXI)の信号処理用アナログASICを開発した。CCD素子行とASICとを接続して試験を行った結果、現在軌道上のX線天文衛星搭載のCCDカメラに匹敵する低雑音性能を実現した。軌道上での長期正常動作を保証するために放射線耐性試験を行った。ガンマ線・陽子ビーム・鉄イオンビームを用いた試験の結果、蓄積効果については軌道上で約200年分の放射線を浴びた後でも正常に動作することを実証した。一方確率的現象については、破壊的な損傷を受けることはなかったが、データの一部が異常値を示した。この結果を受け、確率的現象に対する耐性を向上させたASICを試作した。今後この新しいASICを用いて、さらに詳細な放射線耐性試験を行う予定である。X線天文衛星すざくを用いて、天の川銀河内にある超新星残骸(SNR)「はくちょう座ループ」を観測した。SNR中心部に近い領域において、星間物質が掃き集められたと考えられる比較的低温なプラズマと、超新星爆発を起こした恒星の内部物質と考えられる比較的高温なプラズマの2つの成分でX線放射が説明できることを示した。特に後者のプラズマにおいて、はくちょう座ループの他の領域に比べてケイ素や硫黄といった重元素が多く分布していることを発見した。また視野内のX線放射強度が明らかに非一様を示しており、はくちょう座ループの超新星爆発における非対称性を示唆する結果を得た。

我们为配备了下一个X射线天文卫星Astro-H的X射线CCD摄像头（SXI）的信号处理开发了一个类似ASIC。通过连接CCD元件行和ASIC进行测试，结果，我们达到的低噪声性能与当前配备了轨道上配备X射线天文卫星的CCD摄像机相当。进行辐射抗性测试，以确保轨道上的长期正常运行。使用伽马射线，质子束和铁离子束进行测试表明，即使经过大约200年的轨道辐射，累积效应也正常起作用。另一方面，随机现象没有遭受破坏性损害，但一些数据显示出异常值。为了响应这些结果，我们创建了一个原型ASIC，该原型提高了对随机现象的抗性。将来，将使用此新的ASIC进行更详细的辐射测试。使用X射线天文卫星Sezaku，我们观察到银河系中的超新星残留物（SNR）“ Carcius Loop”。我们证明X射线辐射可以用两个组件来解释：相对较冷的血浆，该血浆被认为是通过星际材料扫除的，以及相对热的血浆，这被认为是导致超新星爆炸的恒星的内部材料。特别是，我们发现在后一种血浆中，硅和硫等重元素比在Cygnus环的其他区域中分布得更多。此外，视野内的X射线辐射强度显然是不均匀的，这表明Cygnus环中超新星爆炸的不对称性。

项目成果

Performance of an analog ASIC developed for the front-end electronics of the Soft X-ray Imager onboard ASTRO-H

为 ASTRO-H 上的软 X 射线成像仪的前端电子器件开发的模拟 ASIC 的性能

• 发表时间: 2009
• 期刊: Proceedings of SPIE 7435
• 作者: H.Nakajima;et al.
• 通讯作者: et al.

Development of x-ray CCD camera system with high readout rate using ASIC

• DOI: 10.1117/12.788257
• 发表时间: 2008-07
• 作者: H. Nakajima;D. Matsuura;N. Anabuki;E. Miyata;H. Tsunemi;J. Doty;H. Ikeda;H. Katayama

NeXT SXI data processing system

NeXT SXI 数据处理系统

• 发表时间: 2008
• 期刊: Proceedings of SPIE 7011
• 作者: M. Ozaki;et al.
• 通讯作者: et al.

A New Supernova Remnant Candidate and an Associated Outflow in the Sagittarius C Region

一个新的超新星遗迹候选者和人马座 C 区的相关流出

• 发表时间: 2009
• 期刊: PASJ 61S
• 作者: Tsuru;T;G;Nobukawa;M;Nakajima;H;Matsumoto;H;Koyama;K;Yamauchi;S
• 通讯作者: S

Flight calibration of the Suzaku XIS using the charge injection technique

使用电荷注入技术对朱雀 XIS 进行飞行校准

• 发表时间: 2008
• 作者: Ozawa;Midori;Uchiyama;Hideki;Nakajima;Hiroshi;Mori
• 通讯作者: Mori