JAXA Repository / AIREX 未来へ続く、宙(そら)への英知
49299000.pdf2.7 MB
Other TitleDevelopment of micro channel plates for the BepiColombo mission
Author(jpn)吉岡 和夫; 彦坂 健太郎; 村上 豪; 野澤 宏大; 山崎 敦; 吉川 一朗; 笠羽 康正
Author(eng)Yoshioka, Kazuo; Hikosaka, Kentaro; Murakami, Go; Nozawa, Hiromasa; Yamazaki, Atsushi; Yoshikawa, Ichiro; Kasaba, Yasumasa
Author Affiliation(jpn)東京大学; 東京大学; 東京大学; 立教大学; 東北大学; 東京大学; 宇宙航空研究開発機構
Author Affiliation(eng)University of Tokyo; University of Tokyo; University of Tokyo; Rikkyo University; Tohoku University; University of Tokyo; Japan Aerospace Exploration Agency
Issue Date2006-03-24
PublisherJapan Aerospace Exploration Agency (JAXA)
Publication date2006-03-24
AbstractAn ultraviolet spectrometer, PHEBUS (Probing Of Hermean Exosphere By Ultraviolet Spectroscopy) that will be loaded onto the MPO (Mercury Planetary Orbiter) in the BepiColombo mission is under development. The instrument is designed to measure far ultraviolet and extreme ultraviolet radiations from the atmosphere of Mercury, which could not be identified by the Mariner-10 mission. In this paper we show the results of experiments about Micro Channel Plates (MCPs) that will be employed in the Spectroscopy system. The results show; (A) The electron multiplier with CsI evaporated anode shows higher quantum detection efficiency than the bared MCPs by a factor of 4 to 50 in the extreme ultraviolet. (B) The quantum detection efficiencies of CsI and KBr evaporated MCPs are at the same level as bared ones in the wavelength shorter than 100 nm, and higher by a factor of 3 to 10 over 100 nm. (C) For extreme ultraviolet, angler dependence exhibits a quantum detection efficiency peak at an angle of about 30 degrees relative to the channel axis.
我々はBepiColombo水星探査計画において水星表層探査機(Mercury Planetary Orbiter: MPO)に搭載される紫外線分光観測装置(Probing Of Hermean Exosphere By Ultraviolet Spectroscopy: PHEBUS)の開発を進めている。PHEBUSは紫外線領域にある水星大気の共鳴散乱光の検出を目的としており、特に極端紫外領域に高い感度をもつことが特徴である。この装置の極端紫外光検出部にはマイクロチャンネルプレート(MCP)という2次元電子増倍器を用いる。本論文ではMCPの量子効率の向上について検証した結果を報告する。MCPは量子効率を向上させるために仕事関数の小さな物質(光電物質)を入射面に蒸着して用いることがある。この手法は紫外線検出には有効であることが知られているが、極端紫外光に対する有効性には未だ一貫した見解は得られていない。そこで我々は極端紫外光に対して量子効率を向上させるための蒸着条件を見出す目的で、以下の実験を行った(A)電子増倍管を用いた光電物質(CsI)の量子効率の測定。(B)光電物質を蒸着したMCP(以下、光電物質付MCPとする)と蒸着していないMCP(以下、未蒸着MCPとする)の量子効率の測定。(C)入射角を変化させた場合の光電物質付MCPと未蒸着MCPの量子効率の測定。その結果、電子増倍管では光電面に光電物質を蒸着することで、量子効率が数倍から数十倍向上することを確認した。しかしバイアス角が12度のMCPに光電物質を蒸着したところ、波長100nm以下の極端紫外光に対しては量子効率の向上は見られなかった。また、光電物質付MCPの量子効率は未蒸着MCPよりも入射角依存性が強く、30度付近で最大の量子効率をもち、未蒸着のものと比べて2倍から5倍に量子効率を向上させられるという結論を得た。
DescriptionJAXA Research and Development Report
KeywordsBepiColombo mission; Mercury Planetary Orbiter; PHEBUS; microchannel plate; ultraviolet spectroscopy; photoelectric material; cesium iodide; extreme ultraviolet radiation; far ultraviolet radiation; mercury atmosphere; quantum efficiency; BepiColomboミッション; 水星表層探査機; 紫外線分光観測装置; マイクロチャネルプレート; 紫外線分光法; 光電物質; ヨウ化セシウム; 極端紫外放射; 遠紫外放射; 水星大気; 量子効率
Document TypeTechnical Report
JAXA Category研究開発報告
Report NoJAXA-RR-05-022

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