文部科学省科学研究費補助金「新学術領域研究」３次元半導体検出器で切り拓く新たな量子イメージングの展開

B01班

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B01班：宇宙最初期ブラックホールの探査研究を実現する衛星搭載X線精密イメージングの開拓

宇宙最初期に誕生する超巨大ブラックホール「ファーストブラックホール」を探査・研究し、銀河も含めた形成と進化を読み解くこ とが科学的目標である。これを達成するには微弱な天体のX線精密分光撮像が不可欠である。我々は、イベント駆動X線SOIピクセル検出器を開発し、その優れた時間分解能によってこれを実現する。また、厚い空乏層と裏面照射による広帯域性能、ファノ限界に迫る精密分光、広視野かつ高解像度での撮像を実現する。さらに、ADCを素子に内蔵することでシステム全体を簡素化する。

  • 研究班総括（鶴剛）
  • 硬X線性能評価（森浩二）
  • 軟X線性能評価（幸村孝由）
  • イベント駆動読み出し機能開発（田中孝明）
  • ADCの開発の連携（中嶋大）

メンバー

研究代表者:鶴剛
京都大学教授
博士 (理学)
高エネルギー宇宙物理学実験　研究班統括
X線素子の開発

研究分担者:森浩二
宮崎大学准教授
博士 (理学)
高エネルギー宇宙物理学
硬X線に対する素子の性能評価

研究分担者:幸村孝由
東京理科大学准教授
博士 (理学)
高エネルギー宇宙物理学
軟X線に対する素子の性能評価

研究分担者:田中孝明
京都大学助教
博士 (理学)
高エネルギー宇宙物理学実験
イベント駆動読み出し機能の開発、衛星軌道上でのバックグラウンド評価

連携研究者:中嶋大
大阪大学助教
博士 (理学)
高エネルギー宇宙物理学実験
素子に内蔵するADCの開発とその評価に関する連携

その他のメンバー
武田彩希
京都大学特定研究員
博士 (理学)

西岡祐介
宮崎大学
博士 (理学)

リンク

鶴、田中、武田：http://www-cr.scphys.kyoto-u.ac.jp

森、西岡：近日公開予定

幸村：http://www.ns.kogakuin.ac.jp/~ft13049/kogakuin/research.html

中嶋：http://wwwxray.ess.sci.osaka-u.ac.jp/

研究業績

  • Shinya Nakashima, Syukyo Gando Ryu, Takaaki Tanaka, Takeshi Go Tsuru, Ayaki Takeda, Yasuo Arai, Toshifumi Imamura, Takafumi Ohmoto, Atsushi Iwata, "Development and characterization of the latest X-ray SOI pixel sensor for a future astronomical mission", NIM A, in press
  • Koji Mori, Yusuke Nishioka, Satoshi Ohura, Yoshiaki Koura, Makoto Yamauchi, Hiroshi Nakajima, Shutaro Ueda, Hiroaki Kan, Naohisa Anabuki, Ryo Nagino, Kiyoshi Hayashida, Hiroshi Tsunemi, Takayoshi Kohmura, Shoma Ikeda, Hiroshi Murakami, Masanobu Ozaki, Tadayasu Dotani, Yukie Maeda, Kenshi Sagara, "Proton radiation damage experiment on P-Channel CCD for an X-ray CCD camera onboard the ASTRO-H satellite", NIM A, in press
  • Hiroshi Nakajima, Mari Fujikawa, Hideki Mori, Hiroaki Kan, Shutaro Ueda, Hiroko Kosugi, Naohisa Anabuki, Kiyoshi Hayashida, Hiroshi Tsunemi, John P. Doty, Hirokazu Ikeda, Hisashi Kitamura, Yukio Uchihori, "Single event effect characterization of the mixed-signal ASIC developed for CCD camera in space use", NIM A, in press
  • Ayaki Takeda, Yasuo Arai, Syukyo Gando Ryu, Shinya Nakashima, Takeshi Go Tsuru, Toshifumi Imamura, Takafumi Ohmoto, Atsushi Iwata, "A.Design and Evaluation of an SOI Pixel Sensor for Trigger-Driven X-Ray Readout", IEEE TNS, 60, pp. 586-591, 2013
  • Syukyo Gando Ryu, Takeshi Go Tsuru, Gregory Prigozhin, Steve Kissel, Marshall Bautz, Beverly LaMarr, Shinya Nakashima, Richard F. Foster, Ayaki Takeda, Yasuo Arai, Toshifumi Imamura, Takafumi Ohmoto, Atsushi Iwata, "Tests With Soft X-rays of an Improved Monolithic SOI Active Pixel Sensor", IEEE TNS, 60, pp. 465-469, 2013
  • Shinya Nakashima, Syukyo Gando Ryu, Takeshi Go Tsuru, Ayaki Takeda, Yasuo Arai, Toshinobu Miyoshi, Ryo Ichimiya, Yukiko Ikemoto,Toshifumi Imamura, Takafumi Ohmoto, Atsushi Iwata, "Progress in Development of Monolithic Active Pixel Detector for X-ray Astronomy with SOI CMOS Technology", Phys. Procedia, 37, pp. 1373-1380
  • Syukyo Gando Ryu, Takeshi Go Tsuru, Shinya Nakashima, Ayaki Takeda, Yasuo Arai, Toshinobu Miyoshi, Ryo Ichimiya, Yukiko Ikemoto, Hironori Matsumoto, Toshifumi Imamura, Takafumi Ohmoto, Atsushi Iwata, "First Performance Evaluation of an X-Ray SOI Pixel Sensor for Imaging Spectroscopy and Intra-Pixel Trigger", IEEE TNS, 58, pp. 2528-2536, 2011

論文等

  • Shinya Nakashima, Syukyo Gando Ryu, Takaaki Tanaka, Takeshi Go Tsuru, Ayaki Takeda, Yasuo Arai, Toshifumi Imamura, Takafumi Ohmoto, Atsushi Iwata, "Development and characterization of the latest X-ray SOI pixel sensor for a future astronomical mission", NIM A, in press
  • Koji Mori, Yusuke Nishioka, Satoshi Ohura, Yoshiaki Koura, Makoto Yamauchi, Hiroshi Nakajima, Shutaro Ueda, Hiroaki Kan, Naohisa Anabuki, Ryo Nagino, Kiyoshi Hayashida, Hiroshi Tsunemi, Takayoshi Kohmura, Shoma Ikeda, Hiroshi Murakami, Masanobu Ozaki, Tadayasu Dotani, Yukie Maeda, Kenshi Sagara, "Proton radiation damage experiment on P-Channel CCD for an X-ray CCD camera onboard the ASTRO-H satellite", NIM A, in press
  • Hiroshi Nakajima, Mari Fujikawa, Hideki Mori, Hiroaki Kan, Shutaro Ueda, Hiroko Kosugi, Naohisa Anabuki, Kiyoshi Hayashida, Hiroshi Tsunemi, John P. Doty, Hirokazu Ikeda, Hisashi Kitamura, Yukio Uchihori, "Single event effect characterization of the mixed-signal ASIC developed for CCD camera in space use", NIM A, in press
  • Ayaki Takeda, Yasuo Arai, Syukyo Gando Ryu, Shinya Nakashima, Takeshi Go Tsuru, Toshifumi Imamura, Takafumi Ohmoto, Atsushi Iwata, "A.Design and Evaluation of an SOI Pixel Sensor for Trigger-Driven X-Ray Readout", IEEE TNS, 60, pp. 586-591, 2013
  • Syukyo Gando Ryu, Takeshi Go Tsuru, Gregory Prigozhin, Steve Kissel, Marshall Bautz, Beverly LaMarr, Shinya Nakashima, Richard F. Foster, Ayaki Takeda, Yasuo Arai, Toshifumi Imamura, Takafumi Ohmoto, Atsushi Iwata, "Tests With Soft X-rays of an Improved Monolithic SOI Active Pixel Sensor", IEEE TNS, 60, pp. 465-469, 2013
  • Shinya Nakashima, Syukyo Gando Ryu, Takeshi Go Tsuru, Ayaki Takeda, Yasuo Arai, Toshinobu Miyoshi, Ryo Ichimiya, Yukiko Ikemoto,Toshifumi Imamura, Takafumi Ohmoto, Atsushi Iwata, "Progress in Development of Monolithic Active Pixel Detector for X-ray Astronomy with SOI CMOS Technology", Phys. Procedia, 37, pp. 1373-1380
  • Syukyo Gando Ryu, Takeshi Go Tsuru, Shinya Nakashima, Ayaki Takeda, Yasuo Arai, Toshinobu Miyoshi, Ryo Ichimiya, Yukiko Ikemoto, Hironori Matsumoto, Toshifumi Imamura, Takafumi Ohmoto, Atsushi Iwata, "First Performance Evaluation of an X-Ray SOI Pixel Sensor for Imaging Spectroscopy and Intra-Pixel Trigger", IEEE TNS, 58, pp. 2528-2536, 2011