半導体コンプトンカメラの革新によるラインガンマ線天文学の開拓
【研究分野】天文学
【研究キーワード】
ガンマ線検出器 / コンプトンカメラ / ガンマ線天文学 / MeVガンマ線 / 電子飛跡追跡 / エレクトロントラッキング
【研究成果の概要】
我々が独自に考案した、Si-CMOSハイブリッドSi検出器の大型化を行い、それを用いたSi/CdTeコンプトンカメラを開発、評価した。素子は、20ミクロン角で640x640の画素を持ち、コンプトンカメラの散乱体として動作する上で必要な数μ秒のタイミング特性を持つ。我々は解析的な方法と機械学習を用いた手法の研究を行い、散乱電子の散乱方向を得ることに成功した。2mm厚のCdTe両面ストリップ検出器と組み合わせ、662 keVのガンマ線に対して、7.4 keV (FWHM)のエネルギー分解能、3.1 度(FWHM)の角度分解能と、優れた性能が得られた
【研究の社会的意義】
感度のギャップに埋もれて進展が妨げられている数100keV から数MeVの領域でのガンマ線天文学に革新をもたらすために、エネルギー分解能が高く、また角度分解能が高い半導体コンプトンカメラの開発が重要である。本研究で新たに開発した散乱電子の方向を測定できるSi検出器とCdTeイメージャを組み合わせたコンプトンカメラは、到来するガンマ線の方向を一意に決めることができる。これを発展させることで、天体観測ばかりではなく、放射性物質の分布の可視化や医学イメージングにおいて検知力の向上につながる。
【研究代表者】
【研究分担者】 |
| 渡辺 伸 | 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 | 宇宙科学研究所 | 助教 | (Kakenデータベース) |
| 武田 伸一郎 | 東京大学 | カブリ数物連携宇宙研究機構 | 特任助教 | (Kakenデータベース) |
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【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2020-03-31
【配分額】43,940千円 (直接経費: 33,800千円、間接経費: 10,140千円)