単色X線の応答、線形性

単色X線の応答、線形性
2005/2/25
鳥居研一, XISチーム
単色X線の応答の概念図(1号機の較正で構築)
F3
(1) メインピーク:空乏層での
吸収
(2) サブピーク:スプリット閾値
以下の電荷の取りこぼし
(3) 三角成分:チャンネルス
トップ
(4) 定数成分:SiO2層
(3) はBIでは小さいと期待
パラメタ:
T1 (normalization), C1(center), S1(sigma)
T2 (relative to T1), C2(spth/2, fixed), S2 (1.78×S1, fixed)
T3 (relative to T1), F3(三角形の幅, 0.5×C1)
T4 (T1で規格化した面積) → フリーパラメタ 6個 でフィット
BIの構造(MIT資料)
酸素のK輝線、 FI(左)とBI(右)の比較
S1: 4.7ch~7.7%(FWHM)
S1: 5.1ch~9.0%(FWHM)
T2: 0.039
T2: 0.030
T3<1.8e-3
T3<2.9e-4
T4=6.5e-3
T4=1.1e-2
C2
C2
東海林修士論文(2005)
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FI、BIともに4成分 (フリーパラメタ6個) のモデルで良く再現できる
実際には3成分で良く、FI, BIともに三角成分は不要
FIでテールが大きく見えるのは、サブガウシアンで説明できる
BIのプロファイル、エネルギー依存性
S1: 14.4%(FWHM)
S1: 9.0%(FWHM)
T2: 0.10
T2: 0.030
T3<0.28
T3<2.9e-4
T4=1.5e-2
T4=1.1e-2
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C-K(左)は、O-K(右)よりテールが大きく見える
これも、サブガウシアンで説明でき、有意な三角成分は不要
1号機との比較 Oxygen-K (0.525 keV),
H.V. = 1 and 5kV
XIS2-S2
Counts
XIS1
(H.Katayama
master thesis)
1 kV
5 kV
Pulse Height

The effect of applied high voltage (5 kV) is almost
negligible.
輝線プロファイル - 1号機との比較:
FI2(O-K)
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サブピーク:約1/2 (~0.07 / ~0.15(片山和典修士論文
P131図7.94から読取、以下同様) )
三角成分: 1/500以下(<1.5e-4 /~0.075)
定数成分: ~1/10 (~5.5e-4/~5.5e-3)
Grade02346で、メインピーク以外の成分が全イベン
トに占める割合が25%→~8%へ減少
輝線プロファイル - 1号機との比較:
BI1(O-K )
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サブピーク:約1/3 (~0.053 / ~0.15(片山和典修士論
文P131図7.94から読取、以下同様) )
三角成分: 1/3000以下(<2.2e-5 /~0.075)
定数成分: ~1/6 (~8.6e-4/~5.5e-3)
Grade02346で、メインピーク以外の成分が全イベン
トに占める割合は5%程度(1号機は25%)
FI0(Seg.C)の線形性と分解能
(trail correction 適用済)
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E<1.5keVはSA, E>1.5keVはSXグレーティング
Si K吸収端で非線形性があるが、2-3ch(0.3-0.4%)程度(1号機と同程度)
FI1(Seg. A)の線形性、分解能
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Si-K吸収端の上で線形性に不連続あり
阪大のデータ:単一のガウシアンでフィットしている
注:2005/01/21の時点での実験計画書用にまとめたデータ(trail correction未適用)
55Feのみ、多数回の測定を表示(FI1, Seg. 0)
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Trail correction 有り
Trail correction 無し、多数回測定のばらつき ~0.1%
BI1の線形性、分解能(低エネルギー
領域)
BI1の線形性と分解能(阪大+京大)
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非線形性はE~12.5 keV で ~8ch (~0.3%)程度
E>12 keV で分解能がFWHM~E1/2より悪化?
注:阪大のデータはtrail correction適用済み
まとめ
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O-K 輝線プロファイル
テール成分の割合はFIで ~8%、BIで~5%(1号機は~25%)
今後、~1keV付近の輝線についても同様に解析する
線形性
全般には~0.4%程度の非線形性あり
今後、全てのデータセットへ trail correction を適用し、適切な
プロファイルでフィットした結果を得ることが課題