Crab on-pulse を使用した結像性能の評価

7.3SXT-I - SXI

7.3SXT-I - SXI

DET-X (Transfer direc1on)

t₀ t₀ - t₁

t₁ t₂

t₀ - t₂

Δt = PSF

0 0.021 0.064 0.15 0.32 0.66 1.3 2.7 5.4 11 22

0 0.021 0.064 0.15 0.32 0.66 1.3 2.7 5.4 11 22

0 0.021 0.064 0.15 0.32 0.66 1.3 2.7 5.4 11 22

0 0.021 0.064 0.15 0.32 0.66 1.3 2.7 5.4 11 22

0 0.021 0.064 t₀+t_exp0.15+t₁ 0.32 0.66 1.3 2.7 5.4 11 22

t_exp = 60ms

0 0.05 0.15 0.35 0.74 1.5 3.1 6.2 13 25 50

DET-X

図 7.6: crab nebulaのout-of-time eventの時刻付けの概念図。out-of-time eventの位置から時 刻の情報を取り出すことで時間分解能の向上を試みた。なお時間分解能は望遠用の像の広がり (PSF)で悪化する。

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畳み込みライトカーブ

Crab pulsarの周期は33ミリ秒であり、これは過去の研究から高精度に定まっている。この

周期の値を用いてライトカーブを畳み込んだものが図7.7であり、黒がSXI、赤がHXI1、緑が HXI2で観測した畳み込みライトカーブを示す。HXIは第3章にも記述したとおり、硬Ｘ線帯域 に感度のある検出器であり、その時間分解能は33ミリ秒を上回るので、Crab pulsarの周期で 畳み込むために特別な操作は必要なく、正しい畳込みライトカーブであるといえる。図7.7で はSXIとHXIで0.05周期ほどの誤差の範囲内であっている。またHXIと比較してSXI は望遠 鏡のPSFの影響で畳込みライトカーブのピークがなまされてしまっていることも確認できる。

この畳み込みライトカーブからOn-pulse、Off-pulseの領域を抜き出してCfab pulserの情報を 抽出した。On-pulseは0.1-0.3 phaseの領域、Off-pulseは0.8-1.0 phaseの領域をそれぞれ取り 出した。on-pulse、off-pulse、on - off のイメージを図7.8に示す。

11.21.4

SXI 11.21.4

HXI1

0 0.5 1 1.5 2

11.21.4

HXI2

PHASE

図 7.7: crab nebulaの畳み込みライトカーブの検出器ごとの比較。

DET-X方向のprojection

Crab pulsarは点源であることから、図7.8のOn - Off pulseのイメージを使用して、SXTの 結像性能の検証を行った。しかし図7.8の通り、Out of time eventの特性を利用して周期解析 を行っているのでイメージにはDET-X方向の情報が存在しない。そこで図7.8のイメージを

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図 7.8: crabのon pulse(左)、off pulse(中)、on - off(右) のイメージ。チャンネルを100 - 2000 chのものを使用してエネルギー領域が0.6 - 12 keVである。

DET-X軸に射影することで1次元での結像性能の確認を行った。ここで結像性能の確認の為

に、地上較正試験で得た4.51 keV (Ti-Kα)のSXT全面でのイメージ、Ray-tracingで出力され

る1-15 keVのイメージをそれぞれDET-Xに相当する軸への射影をとって、SXIデータとの比

較対象とした。図7.9では上段がDET-X軸への射影であり、黒が地上較正試験、赤がひとみの SXIでのCrab pulsar観測データ、緑がRay-tracingの出力であり、下段はSXIのデータに対す る地上較正試験、Ray-traingの比を表している。横軸は結像中心を0とした視野角である。図 7.9からCrab pulsarのSXIのデータと地上較正試験、Ray-tracingの結果が誤差の範囲内でほ ぼ一致した。

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0.010.11

Normalized Intensity 0.010.110.010.1101234

Ratio

−2 −1 0 1 2

01234

BL Ti-Kα (4.51 keV) Crab On–pulse (0.7 – 10 keV)

Ray-tracing: (1.0 – 15.0 keV)

DET-Y [arcmin]

図 7.9: Crab on-pulseのDET-X方向のprojectionと地上較正試験、Ray-tracingの出力の比較。

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望遠鏡の結像性能評価にはHPD(Halr Power Diameter)を用いるが、Crab pulsarのOut of time eventではDET-X方向の情報が失われてしまっているため、1次元のHPDであるHPW(Half Power Width)を用いて結像性能の評価を行った。図7.10では図7.9をそれぞれ1次元のEEF に焼き直したものである。50%の光量が含まれる幅(HPW)については表にまとめる。この結 果から、ひとみ軌道上でのSXTの結像性能は地上較正試験、Ray-tracingのものと誤差の範囲 内で一致するといえる。

0 0.5 1 1.5 2 2.5

0.110.050.20.52

EEF

Det−Y [arcmin]

BL Ti-Kα (4.51 keV) On – off (0.6 – 12 keV) Ray-tracing: (1.0 – 15.0 keV)

EEF

図 7.10: HPD(Half Power Width)のCrab pulsarと地上較正試験、Ray-tracing出力の比較。黒 が地上較正試験、赤がひとみSXIで観測したCrab pulsar、緑がRay-tracing。

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