Development of multi-pixel microcalorimeters aiming for small scientific satellites

针对小型科学卫星的多像素微量热仪的研制

• 批准号: 21224003
• 负责人: OHASHI Takaya
• 金额: $ 72.13万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009-05-11 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21224003/
• 关键词: 宇宙物理; Ｘ線天文学; 人工衛星; 銀河間物質; 超伝導材料・素子; 宇宙物理学; X線天文学; 科学衛星; X線検出器; マイクロカロリメータ; X線檢出器

More than half of baryons in the local Universe are unidentified and they are likely to distribute as warm-hot intergalactic medium (WHIM) with low density and about 1 million K. High-resolution X-ray spectroscopy of redshifted lines is the only method to detect WHIM and we aim for a study from a small satellite called DIOS. We have developed 400 pixel TES microcalorimeters with a techinque of multilayer wiring method in which wirings run in layers of Si substrate separated by insulation layers. TES bilayers showed good superconducting transition properties. Readoud method of TES calorimeter arrays using frequency domain multiplexing and base-band feedback techniques have been developed. Mechanical coolers are developed as engineering models for ASTRO-H and they can be used for DIOS. We also performed thermal and mechanical design of the payload and confirmed that all the system can be accommodated in the small satellite. International collaboration scheme was was also discussed.

当地宇宙中超过一半的重子尚未被识别，它们很可能以低密度、约 100 万 K 的温热星际介质 (WHIM) 的形式分布。红移谱线的高分辨率 X 射线光谱是识别红移线的唯一方法。检测 WHIM，我们的目标是通过一颗名为 DIOS 的小型卫星进行研究。我们开发了400像素TES微热量计，采用多层布线方法技术，布线在硅基板的层中走线，并用绝缘层隔开。 TES双层显示出良好的超导转变特性。使用频域复用和基带反馈技术的 TES 量热器阵列的读出方法已经开发出来。机械冷却器是作为 ASTRO-H 的工程模型开发的，可用于 DIOS。我们还对有效载荷进行了热学和机械设计，并确认所有系统都可以容纳在小卫星中。会议还讨论了国际合作计划。

项目成果

Suzaku Observations of the Outskirts of A1835 : Deviation from Hydrostatic Equilibrium

A1835 外围的朱雀观测：偏离静水平衡

• DOI: 10.1088/0004-637x/766/2/90
• 发表时间: 2013
• 作者: K. Ichikara; et al.
• 通讯作者: et al.

ダークバリオン探査ミッションDIOSの開発状況

暗重子探测任务DIOS的发展现状

• 发表时间: 2013
• 作者: 大橋隆哉ほか

The near vision (next 10 years) of X-ray astronomy in Japan

日本X射线天文学的近视（未来10年）

• 发表时间: 2013
• 作者: T. Ohashi

ダークバリオン探査ミッションDIOS：開発の進展について

暗重子探索任务DIOS：开发进度

• 发表时间: 2012
• 作者: 大橋隆哉ほか

DIOS衛星搭載を目指した大規模ピクセルTES型Ｘ線マイクロカロリメータアレイの開発

开发大型像素TES型X射线微量热仪阵列，旨在安装在DIOS卫星上

• 发表时间: 2011
• 作者: 大石詩穂子ほか