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1 W55a ASTRO-H 搭載 精密軟X線分光装置 SXS の開発の現状 (VI) 石崎欣尚, 大橋隆哉, 江副祐一郎 (首都大), 満田和久, 山崎典子, 竹井洋, 辻本匡弘, 小川美奈 (ISAS/JAXA), 杉田寛之, 佐藤洋一, 篠崎慶亮, 岡本篤 (ARD/JAXA), 藤本龍一, 星野晶夫 (金沢大), 田代 信, 寺田幸功 (埼玉大), 北本俊二, 村上弘志 (立教大), 玉川徹 (理研), 太田直美 (奈良女大), 村上正秀 (筑波大), 佐藤浩介 (東京理科大), R.L. Kelley, C.A. Kilbourne, F.S. Porter, G. Snedermann, K. Boyce, M. DiPirro, P. Shirron (NASA/GSFC), D. McCammon (Wisconsin 大), A. Szymkowiak (Yale 大), J.-W. den Herder, C. de Vries (SRON), S. Paltani, M. Pohl (Geneva 大), 他 ASTRO-H SXS チーム A S T R O -H/SXS 2011年9月21日 日本天文学会秋季年会 鹿児島大学

2 ASTRO-H SXS (Soft X-ray Spectrometer) ASTRO-H X-ray telescopes 日本6番目のX線天文衛星, 2014年軌道投入予定 日 米 欧 加の協力で高精度分光 + 硬X線撮像 SXS : X線マイクロカロリメータアレイ 6 6 pixel SXI (inside) 動作温度 50 mk kev で EFWHM < 7eV (目標 4 ev) 5.6 m SGD 軌道上寿命 > 3年 (目標 > 5年) SXS HXI A S T R O -H/SXS 2011年9月21日 日本天文学会秋季年会 鹿児島大学 2

3 SXS Block Diagram FWE Optics: SCD Soft X-ray Telescope Filter Wheel + MXS Gate Valve Aperture Assembly + Optical Blocking Filters Refrigeration & Electronics: ADRC Shield Coolers Helium Cryostat ISAS/JAXA Contribution Calorimeter Electronics: XBOX PSP NASA/GSFC Contribution Calorimeter Spectrometer Insert X-ray amplifier Box Europe Contribution Digital signals Analog signals Power Pulse Shape Processor W56a 下田ほか W57a 武田ほか JT Cooler + Pre-coolers JTD PCD Dewar PSU DIST Science Data SpaceWire Router (SWR) S/C Bus 3

4 Development Status 検出器まわり Detector, ADR, ADRC, XBOX (NASA/GSFC) EM 製作完了 噛み合わせ 性能 環境試験ほぼ終了 Aperture Assembly; BBM 試験終了 EM 製作中 Dewar NASA 製作部分との機械的インターフェース確定 ゲッターサイズ確定 EM 製作開始 (EM, TTM, MTM, FM の製作手順確定 ) porous plug/ film killer 試作動作試験 設計確定 ゲートバルブ用 Be 入射窓試作 振動 音響 衝撃試験終了 設計確定冷凍機 スターリング (2ST) 冷凍機 EM; 機械環境試験終了 Failure mode を含む性能試験中 ジュールトムソン (JT) 冷凍機 ; 長期運転試験 (~10ヶ月) ISS-SMILESの事例研究 冷凍機ドライバー (SCD, PCD, JTD) 詳細設計中 Filter Wheel + 較正用 X 線発生器 (SRON, U. Geneva) 仕様 メーカー確定 (MCSE 社 ), 詳細設計中 Al Cr Fe Electronics 下田 武田講演対衛星 熱設計完了 ループヒートパイプ ; 設計レビュー終了 冷却ファン ; 衝撃試験終了 コンタミネーション調査中 X 線入射窓 DMS (dewar main shell) filter へのコンタミネーション対策検討中 打ち上げオペレーション時の冷却手順 調整中 2011 年 9 月 21 日日本天文学会秋季年会鹿児島大学 4

5 EM Detector, ADR; Production to Integration ADR Stage 3 Heat Switches 3 & 4 Detector Assembly CSI Plate A S T R O -H/SXS 2011年9月21日 日本天文学会秋季年会 鹿児島大学 5

6 EM Detector; Performance ADR の温度安定度 エネルギー分解能 E FWHM Mn-K α 線 各ピクセルの一様性 ゲイン安定度 12 h ピクセル番号 (0-30) 2011 年 9 月 21 日日本天文学会秋季年会鹿児島大学 6

7 First FM Candidate Detector Array 32 pixel のエネルギー分解能 ΔE FWHM のヒストグラム 2011 年 9 月 21 日日本天文学会秋季年会鹿児島大学 7

8 EM Dewar; 仮組み中 LHe Tank (CSI プレートを設置 ) ミドルシェルまで仮組したところ 2011 年 9 月 21 日日本天文学会秋季年会鹿児島大学 8

9 ネットワークシステム試験 ( ) 衛星バス機器 (SMU, DR, TCIM, SWR) と観測機器データ処理系 (PSP-A/B, SXI-DE, HXI1/2-DE, SGD1/2-DE) の BBM 品を使用した衛星内 SpaceWire ネットワークの試験ミドルシェルまで仮組 SMU BBM DR BBM HXI1/2-DE 模擬 SGD1/2-DE 模擬 PSP-A 模擬 PSP-B 模擬 SXI-DE 模擬 2011 年 9 月 21 日日本天文学会秋季年会鹿児島大学 9

10 今後の Test Plan SHI MHI NEC システム試験 相模原 熱歪み 筑波 構造 筑波 筑波 筑波 BBM PSP Dewar TTM Dewar 2011 年 9 月 ( 現在 ) FM Dewar EM 機能試験 FM I&T 日本 冷凍機駆動回路 EM SCD EM Dewar 新居浜 年 1 月 相模原 EM PSU 信号処理回路 EM SWR EM PSP 米国 EM I&T 日米機器噛合せ (XBOX.PSP-GSE) (2011 年 2 月 ) 日米機器噛合せ EMC 試験 (2011 年 5 月 ) EM CSI EM ApA EM Filters EM XBox, ADRC 2011 年 9 月 21 日日本天文学会秋季年会鹿児島大学 10

11 まとめ 2011 年度後半の予定 - 現在 詳細設計の最終段階で 設計の詰めや EM の製造 / 試験を進めている - NASA 機器は EM 品の製作と噛み合わせ試験がほぼ完了 -BBM 品によるネットワークシステム試験を実施 Vol. 2 を 10 月に予定 - コンポーネントレベル試験実施 ( 機械式冷凍機, Be 窓, 地上冷却ファン ) - EM Dewar の製作が進行中 今年度中にセンサ, ADR, Aperture Cylinder, 機械式冷凍機の組み込みを完了し 来年 5 月に EM Dewar 試験を実施予定 - 現状での検討課題 - 衛星内のコンタミネーション管理 - 打ち上げ前の地上作業中の冷却計画 - 12 月に ASTRO-H 衛星の CDR1 の実施予定 (SXS CDR は 2013 年 3 月に予定 ) それに合わせて SXS も設計の自己点検を進めている - SXS-DIST, PSU は 9/14 にコンポーネント CDR を終了 その後 順次 FM 品の製作を開始 2011 年 9 月 21 日日本天文学会秋季年会鹿児島大学 11

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