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X線天文衛星「すざく」搭載X線CCD(XIS)
の現状報告
松本浩典(京都大学理学部)
内山秀樹、小澤碧、山口弘悦、中嶋大、森英之、鶴剛、小山勝二(京大)、田和憲明、勝
田哲、穴吹直久、林田清、常深博(阪大)、村上弘志、尾崎正伸、堂谷忠靖
(ISAS/JAXA)、馬場彩(理研)、E.D.Miller, B.LaMarr, S.Kissel, M.Bautz (MIT)、前野将
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太、森浩二(宮崎大)、北本俊二(立教), 他XIS team
内容
•Spaced-row Charge Injection
•XIS2の不具合
•低エネルギー側検出効率低下
•Si edge付近のゲイン
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X-ray Imaging Spectrometer (XIS)
4台のX線CCDカメラ
3台の表面照射型(FI) … XIS0, XIS2, XIS3
高エネルギーバンドに感度良し
1台の裏面照射型(BI) … XIS1
低エネルギーバンドに感度良し
視野18’X18’
エネルギーバンド 0.2-12keV
同時に撮像と分光
Imaging Area
Frame store
3
ゲイン・分解能の変化
55Fe
2005/9
2006/5
2006/12
転
送 XIS
方
向 Imaging
Area
ゲインは下が
り、分解能は悪
化。
4
電荷転送効率(CTE)の悪化
放射線損傷で出来た
トラップで、転送電荷
が一部捕まる。
ゲインの低下
捕まる過程は確率過程
分解能の悪化
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対策: Spaced-row Charge Injection
(SCI)
6
SCIの効果
2006年10月
55Fe
分解能(FWHM)
SCI OFF: 210eV
SCI ON : 140eV
PH(ch)
ゲインが上がり、分解能も回復。
詳しくは次の
鳥居講演参 7
XIS2の不具合
A B C
D
各セグメントのイベント数
4つの読み出し口に
対応したセグメント
2006/11/9 01:03 (UT)
に、突如イベント数が激
しく変化。
電圧などのHK値には
変化はなし。
8
XIS2異常の前後
2006/11/9 00:57
X線星(X1916)が見える。
2006/11/9 01:04
異常なパターン
9
判明していること
異常発生以降、XIS2は観測停止。
時折、各種診断モードでデータを取得。
•逆転送した時に正常な振る舞い
読み出し口の故障ではない。
•AE出力がサチっている。
大量の電荷が漏れ出てきている。
•電荷漏れ量は Imaging Areaの電圧と相関あり。
IAのどこかで電荷漏れ？
引き続き原因究明を行い、対策を検討中。
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低エネルギー側の検出効率低下
超新星残骸E0102のスペクトル
白:2005年8月
赤:2006年8月
何か炭素を主体
とするものが、
可視光遮断幕に
ついたらしい
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XIS3
XIS1
XIS2
XIS0
(
付
着
物
柱
密
度
炭
素
相
当
)
2005/11
2006/3
2006/6
2006/9
2006/12
現在は微増傾向。XIS3は減少？今後も調査。
12
Si edge付近のゲイン
M82 XMM RGS vs XIS (2005/10観測)
+/-10eVの精度で一致。時間発展は調査中。
13
まとめ
•SCIの効果を実証。
(詳しくは次の鳥居講演)。
•XIS2に不具合発生。
•低エネルギー側検出効率の低下の時間発
展は、次第に緩やかになっている。
•Si edge 付近のゲインを XMM/RGSとの比
較で調査。少なくとも打ち上げ直後は+/10eVの精度で一致。
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予備スライド
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SCIの効果
2006年10月より
SCIの実施開始
特別な補正をし
なくても、ほぼ打
ち上げ当初まで
性能回復。
劣化の進行具合
も遅くなった。
詳しくは次の
鳥居講演参 16
2x2 mode
•2x2mode … イベント周辺の2x2
のみ読み出す。
•5x5modeを2x2modeに変換し
て、5x5modeと比較。
•2x2modeのゲインは20eV程度
低い。
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新CORマップを用いたNXBの見積もり
Latitude(deg)
XIS1, expected NXB (Cts/s in 5-12keV)
従来のCORマップに基づく予測だと、低
すぎるように見える領域がある（青色の
四角）。この領域はOld COR map と new
COR map との差が大きい領域であり、新
しいCORを用いることによって改善し、再
現性が向上する可能性がある。
Longitude(deg)
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水野さんの資料より抜粋

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