ガンマ線バースト 偏光検出器 – gap – の開発 ( ga mma-ray burst p...
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ガンマ線バースト 偏光検出器 – GAP – の開発 ( GA mma-ray burst P olarimeter : GAP ). 米徳大輔 (金沢大学) 村上敏夫、 児玉芳樹、 江村尚美、 藤本大史 (金沢大) 郡司修一、 岸本佑二、東海林礼之 、 田中佑磨(山形大) 三原建弘 (理研) 久保信 (クリアパルス). ガンマ線バーストで読み解く太古の宇宙 第2回領域シンポジウム( 2008/11/27-29 ). プロンプトの放射メカニズム . ガンマ線偏光が鍵. どのように 10 52 erg ものエネルギーを - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
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ガンマ線バースト 偏光検出器 – GAP – の開発
( GAmma-ray burst Polarimeter : GAP )
ガンマ線バースト 偏光検出器 – GAP – の開発
( GAmma-ray burst Polarimeter : GAP )米徳大輔 (金沢大学)村上敏夫、 児玉芳樹、 江村尚美、 藤本大史 (金沢大)郡司修一、 岸本佑二、東海林礼之 、 田中佑磨(山形大)三原建弘 (理研)久保信 (クリアパルス)
ガンマ線バーストで読み解く太古の宇宙 第2回領域シンポジウム( 2008/11/27-29 )
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プロンプトの放射メカニズム ガンマ線偏光が鍵ガンマ線偏光が鍵
■ シンクロトロンか、ジッターか?■ 磁場は揃っているか、ランダムか?■ ユニフォームジェットか、パッチ―か?
0.0 100
case1
case2
どのように 1052 erg ものエネルギーを一瞬にしてガンマ線放射で解放するのか?
どのように 1052 erg ものエネルギーを一瞬にしてガンマ線放射で解放するのか?
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既に2回の気球フライトを実施。来年5月に3回目( Full Config. )郡司(山形)、林田(阪大)、三原(理研)ほか
PHENEX 気球観測PHENEX 気球観測 PolariS 小型衛星PolariS 小型衛星イカロス GAPイカロス GAP
阪大、金沢、山形、理研、京都、 JAXA 、名大、東工大、立教、広島
2014 年以降か?金沢、山形、理研
TSUBAMETSUBAME 東工大
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PoGo LitePoGo Lite2010 年に気球 (61 Units)スタンフォード、ハワイ、ストックホルム、東工大、広島大、山形大など
AXPAXP NASAイタリア核物理研究所 )
POETPOET
HXMTHXMT中国Phase-B ? うやむや ?
5000cm25000cm2
本格的な GRB 偏光観測衛星打ち上げ時期は未定 > 2013
GRAPEGRAPE LEPLEP
1600cm21600cm2 930cm2930cm2
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■ 宇宙で直径 20m の帆を展開
■ 太陽からの輻射圧を受け、 光子の運動量を推進力に
■ 2010 年 5 月に H2A ロケットで 打ち上げ予定
140
高圧電源 高圧電源
プラスチックシンチレータCsI
R1840-12sR7400p analog
FPGACPU
60 m
m10
0 m
m
太陽電池パドル 太陽面
反太陽面
スラスタ用燃料タンク
■ 反太陽面のパネルに取り付け■ 前方には障害物は無い■ 偏光観測範囲: 70 – 300 keV■ スペクトル測定範囲: 30 – 300 keV■ 時間分解能1秒で偏光観測■ 2エネルギーバンドで偏光観測
小型ソーラーセイル実証機 IKAROS ( イカロス )
20m
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PM-GAP 組み上げ
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PM-GAP
温度変化- 30℃ ~+ 40℃
出力変化
時間 (hours)
Gain(%) 温度 (℃)
要求レベル (QT)
試験レベル
x, y 10Grms 10Grms
z 17Grms 16Grms
若狭湾エネルギー研究センター放射線医学総合研究所都立産業技術研究センター
振動試験 温度サイクル試験
プロトン・ガンマ線照射試験
石川県工業試験場
高集積回路素子の SEL, SEU は見られないCsI の放射化レベルの調査
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KEK 高偏光X線実験KEK 実験で得られた偏光モジュレーションKEK 実験で得られた偏光モジュレーション
0 100 200 300回転角
イベ
ント数
10
0020
00■ 美しいモジュレーションが得られた
■ EGS5 や GEANT4 のシミュレーションと 比較して 3% 程度で一致していそう■ 実験データとシミュレータを比較して システマティックを抑える努力が必要
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偏光
検出
期待値
G
RB/y
r (3
σ)
MDP (GRB の偏光度 )
前方 π ステラジアンで発生したGRB前方30度以内で発生したGRB
2
4
検出効率 22% @ 100 keVM-factor 35% @ 100 keV検出効率 22% @ 100 keVM-factor 35% @ 100 keV
偏光観測範囲: 70 – 300 keVスペクトル測定範囲: 30 – 300 keV時間分解能1秒で偏光観測2エネルギーバンドで偏光観測
偏光観測範囲: 70 – 300 keVスペクトル測定範囲: 30 – 300 keV時間分解能1秒で偏光観測2エネルギーバンドで偏光観測
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GRB 以外の観測対象 - 「かに星雲」「マグネター」 - M
DP
赤:理想的 BGD緑: BGD ×3倍青:光軸から 10 度
1 10 100 1000
積分時間 (hrs)
1
10
100
かに星雲 かに星雲
18%
2日 6日 12日
検出可
能な
偏光
度(
%)
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2008 2009 2010
PM の完成
衛星インターフェース試験
FM の製作
回路部品のプロトン照射試験(2回)
総合試験
PM 単体試験 5 月 打ち上げ予定
FM 単体試験
10 月
おおまかなスケジュール
回路部品のガンマ線照射試験
現在
5 月
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5
KEK 高偏光X線試験
FM完成ま
で6ヶ
月
打ち上げまで1 年
5ヶ月
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まとめ
■ フライトモデルの製作開始。 PM を用いた性能評価を実施中。
■ ミッション期間中に、 GRB から数例、かに星雲、 SGR ( マグネター ) の偏光観測が可能
■ 2010 年 5 月打ち上げ予定の小型ソーラーセイル実証機に GRB 偏光観測装置 (GAP) を搭載する