光子パイルアップにより影響されるX線CCDデータのシミュレーションに基づくスペクトル解析

TAMBA Tsubasa; ODAKA Hirokazu; ODAKA Hirokazu; BAMBA Aya; MURAKAMI Hiroshi; MORI Koji; MORI Koji; HAYASHIDA Kiyoshi; HAYASHIDA Kiyoshi; TERADA Yukikatsu; TERADA Yukikatsu; MIZUNO Tsunefumi; NOBUKAWA Masayoshi

文献

J-GLOBAL ID：202202288728151366 整理番号：22A1071379

光子パイルアップにより影響されるX線CCDデータのシミュレーションに基づくスペクトル解析

Simulation-based spectral analysis of X-ray CCD data affected by photon pile-up

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著者 (13件)： , , , , , , , , , , , ,
資料名：
巻： 74 号： 2 ページ： 364-383 発行年： 2022年
JST資料番号： W2414A ISSN： 0004-6264 CODEN： PASJA 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：イギリス (GBR) 言語：英語 (EN)

光子統計の損失なしにX線CCDのパイルアップの影響を受けたデータに対するスペクトル解析のシミュレーションベースの方法を開発した。光子パイルアップの影響が複雑な非線形検出器応答として現れるので,物理的相互作用,検出器信号発生,検出器読出し,および一連のデータ低減プロセスを含むX線観測における重要なプロセスを計算するために,詳細なシミュレーションを採用した。このシミュレーションは,X線光子が単一のピクセルまたは隣接するピクセルのチャンクにマージされた結果としてX線のようなイベントと背景のようなイベントを自然に再現し,パイルアップの影響を受けた観測データを処理できる非線形スペクトル分析フレームワークを構築できるようにした。検証のために,このフレームワークを用いて,検出器シミュレーションの種々のパラメータを使用してSuzaku X線画像分光計(XIS)観測のデータ解析を行い,その全てをその機器に対して最適化した。異なるパイルアップ度の3つのケースを提示する:PKS 2155-304(無視できないパイルアップ),Aquila X-1(中程度のパイルアップ),およびかに星雲(強いパイルアップ)。非線形解析法は,無視できるパイルアップ条件に対して従来の線形解析と一致する結果を生成し,パイルアップケースに対するスペクトル硬化やフラックス減少のような良く知られたパイルアップ効果を正確に補正することを示した。これらの補正結果は,広く使用されたコア排除法あるいは,はるかに高いタイミング分解能(パイルアップなし)による他の観測器によって得られた結果と一致する。このフレームワークは,シミュレーションパラメータの適切な最適化により,X線撮像や分光ミッション(XRISM)のような将来のミッションを含むX線天文学のために使用された任意のタイプのCCDに適用可能である。(翻訳著者抄録)

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宇宙線・天体物理観測技術

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