TES 型 X 線マイクロカロリメータの エネルギー分解能更新と その要因究明

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TES 型 X 線マイクロカロリメータの エネルギー分解能更新と その要因究明. 宇宙物理実験研究室 阿部 祐輝.  ダークマター       銀河 (1 万度 ). WHIM(10 万 ~1000 万度 )  銀河団 (1000 万度~ ).   研究背景. 次世代 X 線天文衛星 DIOS  → Missing baryon の大規模構造を探る WHIM (中高温銀河間物質 : 10 万~ 1000 万度の希薄なガス)  として存在していると予言  →酸素輝線の分布から WHIM の分布を理解   →ダークマターの分布の解明 そのために … - PowerPoint PPT Presentation

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  • TESX

  • X DIOSMissing baryon

    WHIM:101000WHIMredshift

    2eV!!PI : 2015

  • TESXXTES(Transition Edge Sensor):

  • 4.8 [email protected](Yoshino+,JLTP,2008)TMU146-4d(:108mK)E2.5eVEFWHM4.8eVE4.1eVE TES3.5eVE2.1eVExcess noise3.12eVJohnson noise 1.08eVPhonon noise1.16eVExcess Johnson 1.44eVExcess Phonon2.77eVTES1.61 eV()TMU146-4d

  • E()X XEexcess PhononESQUID

  • Excess PhononTESX

    SiX

    1K pot

  • OXFORD124 cmTES60 mK 10 mKX:55FeMn K 5.9keVMn K 6.5keVX1.6K60mKSQUID array

  • :[email protected](25)!!Mn-Ka1Mn-Ka2EFWHM= 4.2eVE4.0eV E2.4eV

  • - 20074.8 eV 20094.2 eV1K potExcess Phonon4.2 eV4.8 eVExcess Phonon Excess Phonon

  • - E2.51.3eVE4.14.0eVE TES3.53.2eVE2.12.4eVExcess noise3.122.9eV

    Johnson noise 1.081.06eV

    Phonon noise1.160.84eVExcess Johnson 1.441.01eVExcess Phonon2.772.70eVEFWHM4.84.2eVExcess Phonon

  • TESXAuX

  • TMU146-4d

    4.2eV

    3eV

  • Noise analysis of TMU146 2007 version

  • Noise analysis of TMU146 2009 4.2 eV

  • Excess Johnson 0.78 eVExcess Phonon 2.79 eV Conventionalnoise1.42 eV*Breakdown of energy resolution of TMU146 -20074.8 eV*

  • bitSample rate sample2MS/s1sample510-52M HzSample numberBand widthsample nmberBand Width Band width 500kHz 10k50HzmV/div5200 mV/div 1VppADC13bit21381922V/8192=0.244 mV 0.244 mV 0.122mV16bit665360.0305mV

  • X1keV-O.K.100km/sCCD1000km/s

    AXAFChandra1980ASTRO-E20002005ASTRO-E260mK7eVHekeVE/d EFWHM

  • :4eVLTD12L.kelleyJFET130 KXRSASTRO-H

    E 4.2eV (50mK)

    *XDIOSTESXDIOS201596%%(WHIM)0.5keV

    2eV2eVTESX

    *X

    CT(100mK)

    *TMU146-4d4.8.eV108mKTES24.8eVJohnsonTESPhononTESexcess3**************