X線望遠鏡


X-ray_telescope
X線望遠鏡(XRTは)である望遠鏡でリモートオブジェクトを観察するように設計されているX線スペクトル。X線が透過しない地球の大気圏を超えるには、X線望遠鏡を高高度のロケット、気球、または人工衛星に取り付ける必要が
国際X線天文台のコンセプト
望遠鏡の基本的な要素は、望遠鏡に入る放射線を収集する光学系(集束またはコリメート)と、放射線を収集して測定する検出器です。これらの要素には、さまざまな異なる設計と技術が使用されています。
衛星上の既存の望遠鏡の多くは、検出器-望遠鏡システムの複数のコピーまたはバリエーションで構成されており、その機能は相互に追加または補完し、機能を追加する固定または取り外し可能な要素 (フィルター、分光計)を追加します。楽器。

コンテンツ
1 光学
1.1 フォーカシングミラー 1.2 コリメート光学系
2 検出器
3 X線望遠鏡を使用するミッション
4 X線望遠鏡の歴史
5 も参照してください
6 参考文献
7 外部リンク

光学
X線光学
X線光学で使用される最も一般的な方法は、かすめ入射ミラーとコリメートされたアパーチャです。

フォーカシングミラー
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  NuSTARは、私たちの銀河の中心にある超大質量ブラックホールのこれらの最初の焦点を合わせたビューを高エネルギーX線光で捉えました。
X線ミラーを利用することで、入射放射線を検出器面に集束させることができます。さまざまな形状(Kirkpartick-BaezやLobster-eyeなど)が提案または採用されていますが、既存の望遠鏡のほぼ全体で、WolterIの設計のバリエーションが採用されています。このタイプのX線光学系の制限により、可視望遠鏡やUV望遠鏡よりもはるかに狭い視野(通常は1度未満)になります。
コリメートされた光学系に関して、集束光学系は以下を可能にします:
高解像度イメージング
望遠鏡の感度が高い:放射線は小さな領域に集中するため、この種の機器では信号対雑音比がはるかに高くなります。
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  チラチラ反射によるX線の集束
ミラーは、反射材料(通常は金またはイリジウム)の薄層でコーティングされたセラミックまたは金属箔で作ることができます。この構造に基づくミラーは、かすめ入射での光の全反射に基づいて機能します。
この技術は、全反射の臨界角と放射エネルギーの逆の関係によってエネルギー範囲が制限されます。チャンドラとXMM-ニュートンのX線天文台での2000年代初頭の限界は、約15キロ電子ボルト(keV)の光でした。新しい多層コーティングされたミラーを使用して、NuSTAR望遠鏡のX線ミラーはこれを最大79keVの光に押し上げました。このレベルで反射するために、ガラス層はタングステン(W)/シリコン(Si)またはプラチナ(Pt)/炭化ケイ素(SiC)でマルチコーティングされました。

コリメート光学系
符号化開口
以前のX線望遠鏡は単純なコリメータ技術(回転コリメータ、ワイヤコリメータなど)を使用していましたが、現在最も使用されている技術は符号化開口マスクを採用しています。この手法では、検出器の前にフラットアパーチャのパターン化されたグリルを使用します。この設計は、集束光学系やイメージング品質よりも感度が低く、光源位置の識別ははるかに劣りますが、より広い視野を提供し、かすめ入射光学系が無効になる高エネルギーで使用できます。また、イメージングは​​直接ではありませんが、信号の後処理によってイメージが再構築されます。

検出器
X線天文学検出器
X線望遠鏡の検出器には、電離箱、ガイガーカウンター、シンチレーターなどのカウンターから、CCDやCMOSセンサーなどの画像検出器まで、いくつかの技術が採用されています。放射線のエネルギーを高精度で測定する追加機能を提供するマイクロ熱量計の使用は、将来のミッションで計画されています。

X線望遠鏡を使用するミッション
X線宇宙望遠鏡のリスト

X線望遠鏡の歴史
参照:
X線天文学の歴史
 「X線望遠鏡」  
ウォルタータイプIのかすめ入射光学系を採用した最初のX線望遠鏡は、1963年10月15日にニューメキシコ州ホワイトサンズで行われたロケット搭載実験で採用されました。 8〜20オングストローム領域の太陽の光線画像。第二のフライトは、同じ発射サイトで1965年にあった(R. Giacconiら、APJ 142、1274(1965))。
アインシュタイン天文台もHEAO-2としても知られている(1978から1981)は、ウォルターI型望遠鏡を有する第一旋回X線観測された(R. Giacconiら、APJ 230、540(1979))。あらゆる種類の星、超新星残骸、銀河、銀河団の0.1〜4keVのエネルギー範囲で高解像度のX線画像を取得しました。HEAO-1(1977–1979)とHEAO-3(1979–1981)はそのシリーズの他のものでした。もう1つの大きなプロジェクトはROSAT(1990〜1999年に活動)でした。これは、X線光学系を集束させる重いX線宇宙天文台でした。
チャンドラX線天文台は、 NASAによって打ち上げ最近の衛星観測の中で、ヨーロッパ、日本、ロシアのスペース機関による。チャンドラは、高楕円軌道で10年以上運用されており、0.5〜8.0keVのエネルギー範囲で数千の0.5秒角の画像とあらゆる種類の天体の高解像度スペクトルを返しています。チャンドラからの壮大な画像の多くは、NASA /ゴダードのウェブサイトで見ることができます。
NuStarは、2012年6月に打ち上げられた最新のX線宇宙望遠鏡の1つです。この望遠鏡は、高エネルギー範囲(3〜79 keV)で高解像度の放射線を観測します。NuStarはの崩壊から68及び78 keVの信号に敏感である44超新星中のTi。
重力と極限磁気(GEMS)は、X線の偏光を測定していましたが、2012年にキャンセルされました。

も参照してください
望遠鏡の種類のリスト
X線宇宙望遠鏡のリスト
X線天文学
ヴォルター望遠鏡:視射入射鏡で作られたX線望遠鏡の一種。

参考文献
^ 「チャンドラ::チャンドラについて::科学機器」。chandra.si.edu 。
^ 「楽器」。sci.esa.int 。
^ 「ミラー研究所」。
^ NuStar:オプティクス:計装 アーカイブで2010年11月1日、ウェイバックマシン
^ スワード、フレデリックD。; チャールズ、フィリップA.(2010)。X線宇宙の探索–ケンブリッジブックスオンライン–ケンブリッジ大学出版局。土井:10.1017 / cbo9780511781513。ISBN
 9780511781513。

外部リンク
上條N; 鈴木Y; 淡路M; etal。。「スパッタスライスされたフレネルゾーンプレートを用いた硬X線マイクロビーム実験とその応用」。Jシンクロトロン放射。9(Pt 3):182–6。土井:10.1107 / S090904950200376X。PMID  11972376。
軟X線顕微鏡の科学的応用”