[P-CG18] 宇宙・惑星探査の将来計画および関連する機器開発の展望

[PCG18-05] 系外惑星大気観測にむけた紫外線検出器の量子効率推定

*平林 賢人¹、桑原 正輝¹、村上 豪²、亀田 真吾¹ (1.立教大学　理学部、2.宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所)

キーワード：系外惑星、紫外線検出器、量子効率

現在多くの太陽系外惑星が発見されており、その中には地球サイズでハビタブルゾーンにある可能性の高いものも存在している。
ロシアは現在2025年10月の打ち上げを目指して口径1.7mの紫外線望遠鏡衛星である国際紫外線天文衛星WSO-UVを開発している。その計画に対して、我々は、低質量星周りのハビタブルゾーンにある地球型惑星の大気観測をトランジット観測によって目指す紫外線分光器UVSPEXを提供する。
低質量星のハビタブルゾーンにある惑星の受ける極紫外線(EUV)の輻射は地球が太陽から受けるEUV の輻射に比べてとても強い。それにより上層大気が加熱され、広がることによってトランジット観測での検出が可能となると考えられる。
しかし今回観測対象となる低質量星による、紫外領域の光は弱いため、高感度の紫外線検出器が必要となる。UVSPEXに用いる検出器であるMCPアッセンブリは光電面、マイクロチャンネルプレート(MCP)、蛍光面の3要素からなり、光電面上に結像された光は光電面で光電子に変換され、電子はMCPの各チャンネルに入射し、MCP両端の電子勾配により電子増幅されMCPの出力端から放出される。増倍された電子は蛍光面に衝突し電子数に応じた光が出力される。これにより高感度の検出が可能となる。
MCPアッセンブリの量子効率の推定を行うために光源の光量の推定とMCPアッセンブリの蛍光面における光子計数の２つの実験を行う。
分光光源の光量推定実験では、まずフォトダイオードを用いてCCDカメラの感度校正をし、そのCCDを用いて光源の光量推定をする。
光子計数の実験ではMCPアッセンブリを動作させて、蛍光面の光点をCMOSカメラで撮像し、その画像に対して光子計数を行う。光源の光量と光子計数の結果からMCPアッセンブリの量子効率の推定をする。
本発表では実験方法と結果、今後の課題ついて発表する。