宇宙線伝播機構の実験的研究

• Project/Area Number: 08237201
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: Hirosaki University
• Principal Investigator: 市村 雅一 弘前大学, 理学部, 助手 (20232415)
• Project Period (FY): 1996
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1996)
• Budget Amount: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000); Fiscal Year 1996: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
• Keywords: 一次宇宙線 / 原子核乾板

Research Abstract

本研究の物理目標は、気球上で観察された宇宙線データを解析し、その伝播機構を解明する事であるが、当面の目的は以下の2つであった。
1.CCDカメラを通して得られた宇宙線飛跡の画像データをコンピューターで解析し、粒子の種類を同定する。
2.複数層にわたって記録されている飛跡を追跡し、核衝突点に見つけ出す作業の効率化を行う。
1については、特に重い原子核の飛跡の画像データを解析するシステムを作成した。重い原子核が物質中に入射すると、まわりの電子をクーロン力でたたき出すため、原子該乾板上にはたくさんの電子の飛跡(δ-ray)が重核の飛跡にまとわりつくように記載されている。このδ-rayの長さの分布は、入射粒子の電荷に対応している。そこでこの情報を画像データから取り出し、粒子の電荷を推定する事に成功した。
2については、まず今回購入したスキャニング用ステージをコンピューターで制御し、座標の精密測定を行うプログラムを開発した。原子核乾板の位置分解能がおよそ1ミクロンであるのに対し、このステージの位置精度は2ミクロンであり、飛跡の追跡作業にはほぼ満足できる精度を有している。これを用いて実際に観測された宇宙線飛跡を追跡し、核衝突点を効率良く検出する事に成功した。
これらの技術的な成果をもとに、今後高エネルギー宇宙線のエネルギースペクトルを算出し、伝播機構についての理解を深めていく予定である。