新しい太陽中性子望遠鏡のための要素開発

• Project/Area Number: 15740150
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: さこ 隆志 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 助手 (90324368)
• Project Period (FY): 2003 – 2004
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2004)
• Budget Amount: ¥3,800,000 (Direct Cost: ¥3,800,000); Fiscal Year 2004: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000); Fiscal Year 2003: ¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
• Keywords: 宇宙線 / 粒子加速 / 太陽フレア / 太陽中性子 / シンチバー / マルチアノード光電子増倍管

Research Abstract

今年度は、新型太陽中性子望遠鏡の読み出しにふさわしい回路の選定を行った。
新型太陽中性子望遠鏡では、1000チャンネルものPMTの信号を処理しなければいけない。処理回路にはアンプ、波高弁別、デジタル化(ADC)の機能が必要であり、これら全てをひとつひとつのチャンネルに用意していては、コスト、スペース、電力がかさんでしまう。高山における太陽中性子観測では、これらの要素はできるだけ小さく押さえたい。
新型太陽中性子望遠鏡で用いるような多数のマルチアノード光電子増倍管によるシンチレータ信号の読み出しは他の実験でも行われている。その中でも特に優れた性能をもつバイキングチップを用いた2つの実験の回路の転用を検討した。1つは神奈川大学のCALET実験で、もうひとつはK2KグループのSciBar装置である。検討の結果、CALETの回路は気球・衛星実験に特化しているために我々の目的のためにはデリケートすぎ、取り扱いが不便であることがわかった。
一方、SciBar装置の回路は実験室使用で作られており、新型太陽中性子望遠鏡にふさわしい回路であることがわかった。実際、SciBar装置自身が新型太陽中性子望遠鏡と非常に似た構成であり、SciBarの実績がそのまま新型太陽中性子望遠鏡への転用可能性の証明であると言える。検討の後、SciBarグループより予備回路を借り受け、本科研費で購入したテストベンチの設定を行った。本科研費15年度予算で購入したマルチアノード光電子増倍管との組み合わせた試験に着手したところである。
検討には、神奈川大学、SciBarグループ(京都大)の実験室を実際に見学させていただき、回路のみでなく、必要となるインフラに関しても数多くの相談をさせていただいた。特に、SciBar装置に関しては、新型太陽中性子望遠鏡建設のための多くの助言も得ることができた。