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Exploring the mechanism of electron acceleration inside thunderclouds using a balloon

Research Project

Project/Area Number 16K17682
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

KATO Yo  東京大学, 宇宙線研究所, 特任助教 (20771611)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywords雷雲ガンマ線 / 電子加速 / 放射線検出器 / 素粒子実験 / 宇宙線 / 雷雲 / 放射線 / 測定器開発
Outline of Final Research Achievements

In order to explore the electron acceleration phenomenon inside thunderclouds, a new balloon-mounted detector system has been developed. This system consists of a radiation detector using plastic scintillators and a GPS radiosonde for transmitting and receiving data, and is expected to directly detect accelerated electrons inside thunderclouds. Some detector systems were prepared, and a total of four launches were conducted in two years at the University of Tokyo Kashiwa Campus. Although it has not succeeded yet in detecting accelerated electrons due to the difficulty of introducing it into the central part of thunderclouds, the observation will be continued in the future.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

雷雲では、その内部に存在する強い電場により大気中の電子が相対論的速度まで加速されることで、雪崩的増幅現象が起きていると考えられている。しかし雷雲内部の直接観測は非常に難しいため、この電子加速現象のメカニズムはほとんど明らかになっていない。本研究で開発した検出器は、雷雲内で加速された電子をそのエネルギーとともに直接検出できる性能を有している。うまく雷雲内に投入することができれば、これまで明らかになっていなかった雷雲内電子加速現象の様子を解き明かすことができると考えている。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2018 2016 Other

All Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Presentation] Observation of thundercloud radiation bursts using segmented plastic scintillators2018

    • Author(s)
      Yo Kato
    • Organizer
      EGU General Assembly 2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] トラック積載型検出器による乗鞍での雷雲ガンマ線観測2018

    • Author(s)
      加藤陽
    • Organizer
      「雷雲と宇宙線の相互作用に伴う高エネルギー現象」研究会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 気象用ラジオゾンデによる雷雲中の電子の観測2018

    • Author(s)
      蓑輪眞
    • Organizer
      「雷雲と宇宙線の相互作用に伴う高エネルギー現象」研究会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] Observation of thundercloud radiation bursts using segmented plastic scintillators2018

    • Author(s)
      加藤陽
    • Organizer
      EGU2018
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 雷雲内における電子加速現象の観測研究2016

    • Author(s)
      加藤陽
    • Organizer
      平成28年度東京大学宇宙線研共同利用研究成果発表会
    • Place of Presentation
      東京大学(千葉県柏市)
    • Year and Date
      2016-12-09
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 可搬型ニュートリノ検出器を用いた雷雲ガンマ線バーストの観測[1] 検出器アップグレードとバックグラウンド評価2016

    • Author(s)
      岩田修一
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
    • Place of Presentation
      宮崎大学(宮崎県宮崎市)
    • Year and Date
      2016-09-23
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 可搬型ニュートリノ検出器を用いた雷雲ガンマ線バーストの観測[2] 乗鞍観測所での観測状況報告2016

    • Author(s)
      加藤陽
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
    • Place of Presentation
      宮崎大学(宮崎県宮崎市)
    • Year and Date
      2016-09-23
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Remarks] 平成28年度東京大学宇宙線研共同利用研究成果発表会

    • URL

      https://www.icrr.u-tokyo.ac.jp/indico/event/77/contribution/20/material/slides/0.pdf

    • Related Report
      2016 Research-status Report

URL: 

Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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