ASTRO-E衛星搭載X線CCDカメラ(XIS)の応答関数の構築 (2)

ASTRO-E衛星搭載X線CCDカメ
ラ(XIS)の応答関数の構築 (2)
今西
健介
京都大学宇宙線研究室
粟木久光、鶴剛、村上弘志、坂野正明、西内満美子、
濱口健二、小山勝二 (京都大)、片山晴善、荘保信、
常深博 (大阪大)、尾崎正伸 (宇宙研)、他XISチーム
目的
X線CCDカメラ XISの、エネルギースペクトル
に対する応答関数を作成すること。
京都大学では高エネルギー側(>2keV)を担当。
発表の要旨
1. 前回発表までの概要 (1999年秋期年会)
2. 前回からの改良点、P-sum modeへの対応
動作モードの説明
1. Normal mode
X線イベントのエネルギー、2次元座標を出力。
メリット : 撮像、分光が同時にできる
デメリット
: 読み出しに時間がかかる
2. P-sum mode
縦方向にピクセルを加算して読み出す。
メリット : 読み出し時間がはやい
デメリット
: 1次元の撮像しかできない
1. 前回発表までの概要 (Normal mode)
内部過程を考え応答関数を6成分に分離
各成分の形状、強度のエネルギー依存性を導出
Mn Ka
(5.89keV)
スペクトルの
例
Mn Kb
(6.49keV)
メインピーク
サブピーク
Siエスケープ三角成分
Siライン
定数成分
構築された応答関数 (例: 55Fe)
応答関数
今回物理過程を考慮したモデル化 (定数成分)
Normal/P-sumで統一的な関数作成のための変更
(エネルギー分解能)
2. 改良点
2.1 エネルギー分解能 (=メインピーク幅)
Normal
P-sum
F
FWHM  2.35Wsi N 
E  N' E 2
Wsi
2
F
FWHM  2.35Wsi N 
E
Wsi
2
Wsi
F
: 平均解離エネルギー
: ファノ因子
読み出しノイズ
ポアソン揺らぎ
0
500
1000
Channel
1500
data
calculation
X線
仮定
1. 電子雲の分布は一様密度の球
2. 電子雲の半径 = 1.71X10-6E1.75 [cm]
(Janesick et al. 1986)
3. 絶縁層でカウントされない形成された電子は
10-1
100
101
102
103
104
空乏層
電極
絶縁層
2.2 定数成分形状
Counts
初期
電子雲
2.2 定数成分強度
定数成分強度 / メインピーク強度
10 -1
Blue : data
Green : 計算結果
Red : 計算結果を1.59倍したもの
10 -2
10
1
Energy [keV]
応答関数での再現性 (Normal)
55Fe(Mn)
Ka:5.894keV
Kb:6.489keV
応答関数での再現性 (P-sum)
55Fe(Mn)
Ka:5.894keV
Kb:6.489keV
まとめ
• X線CCDカメラ、XISの応答関数を構築。
• 京大でのデータ (>2keV) を元に、前回
学会報告のモデルを若干変更。
• P-sum modeでの応答関数にも対応。

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