Astro-E2Hard X-ray Detector (HXD-II)

東京大学、宇宙航空研究開発機構、理化学研究所 広島大学、埼玉大学、金沢大学、青山学院大学、

大阪大学、スタンフォード線型加速器センター

HXD--- 性能諸元

Effective area (EGS4)

Gd K-edge

PIN-Si diode : 10-60 keV GSO scintillator : 30-600 keV

XRS/XIS との連続した帯域

+

PIN とシンチレータ (GSO) の帯域はオーバーラップする

• 視野 – 4.5x4.5deg (>100 keV) – 34’x34’ (<100 keV)  

• 帯域 10 - 600 keV– PIN 10 - 60 keV– GSO 30 - 600 keV  

• 分光性能 – (PIN) 3.0 keV  – 7.6 √E/MeV 　 (GSO) %  

• 時間分解能 61 s (normal)

HXD の構造

Keys : 井戸型 phoswich (GSO/BGO) Hybrid devices (Si+GSO)複眼配置

Active shield+ 狭視野

広帯域

大面積、反同時計数

超低雑音 , 史上最高の検出感度の硬Ｘ線検出器

Well-type phoswich counter

波形弁別 (PSD) により GSO( 減衰時間 60ns)event と BGO(500ns)event を区別

新規開発の 2mm 厚 PIN-Si ダイオードとハイブリッド化

X 線

光子イベントの選別基準 (GRADE)

PH(Short CSA out)

PH(L

ong

CSA

out

)

GSO event

Compto

n

BGO

(well

) eve

nt

16 “WELL” + 20 “ANTI” の「複眼」　　　↓“HIT PATTERN” ↓ 荷電粒子　と　コンプトン事象の除去（機上ソフトでも地上でも可能）

その他•trigger,•Flag (double pulse….)

GRADE…データの質をしめす指標を地上データ処理プロセスで光子ごとに付加する

軌道上での感度予測• 3 検出感度：軌道上での宇宙線バックグランドを想定

.

Energy (keV)5 10 50 100 500 1000

HXD PIN

HXD Phoswich

Ginga

HEAO A-4

SIGMA

HEXTE 40ksPDS 40ks

40ks

100ks

OSSE

GSO: 350cm2

PIN: 160cm2E/E = 0.5

10-6

10-5

5

5

10-4

5

Flux

(cts

s-1

keV-

1 cm

-2)

Continuum ComponentsLine Components

.

10-5

10-4

5

5

10-3

5

2

2

HEXTE 40ks

PDS 40ks

40ks

100ks

OSSE

GSO: 350cm2 ; PIN: 160cm2E = 2.4x E-0.5 keV (GSO) ; 3.5keV (PIN)

Flux

(cts

s-1

cm

-2)

Energy (keV)5 10 50 100 500 1000

HXD Phoswich HXD PIN

• 軌道上バックグランドは、モデルを用いる– 地上較正実験– 地上放射化実験– 軌道宇宙線モデル– 軌道上シールドカウンタのモニターデータ

– 数値シミュレータ　を用いたモデルと軌道較正とをあわせこむ　　　公式バックグランド (ジェネレータ )をリリースする予定

• シールドカウンタ– Transient 天体、 GRB のモニターとしての利用 HXD team が試みる

• Time mode– Normal (61s) を公式サポート– 機能として Fine (32.5s), Super Fine (15.7s) は、　　データレートによって使用可能 (AO1 ではサポートしない )

notes

HXD-II delivery• 2004/06/30 衛星システムへ引き渡し