| Project/Area Number |
17740328
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Research Field |
Space and upper atmospheric physics
|
|---|
| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
|---|
Principal Investigator |
佐藤 光輝 独立行政法人理化学研究所, 戎崎計算宇宙物理研究室, 基礎科学特別研究員 (50312541)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2005 – 2006
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2006)
|
| Budget Amount *help |
¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2005: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
|
|---|
| Keywords | 雷放電 / スプライト / エルブス / 超高エネルギー宇宙線 / 光電子増倍管 |
|---|
| Research Abstract |
EUSO望遠鏡を用いて、宇宙線のみならず下層・中層大気での放電発光現象(スプライト、エルブス)も観測するため、焦点面光検出器の制御システムの基礎開発を行った。平成17年度は、(1)EUSO宇宙線観測時に較べ雷観測時にはマルチアノード型光電子増倍管(MAPMT)の光電子収集効率を1/1000以下にすれば良いことを特定し、(2)フォトMOSリレー内蔵MAPMTブリーダー回路による自動感度可変コントローラを試作した。これらの成果を継承し、平成18年度は以下の2つの課題に取り組んだ。
1.昨年度試作した自動感度可変コントローラは光電子収集効率の低下率が1/200であったので、これを改良した。宇宙線観測時に-900Vの電圧をフォトカソードに印加するが、感度変更時には、第6ダイノードの電圧(-405V)を350μs以内にフォトMOSリレーを経由して印加する設計に変更した。回路を試作し検証した結果、MAPMTの出力信号は正常に光子計数され、光電子収集効率は約1/1140に低下することを確認した。このため、高電圧電源自体のON/OFFを行うこと無しにMAPMTの感度を変更する焦点面制御システムの基礎開発に成功し、EUSOによる雷観測の実現性を具体化したと結論できる。ただしこの回路によってフォトカソードは500Vの電圧変化を受けることとなり、劣化耐性の検証は今後の課題とした。
2.自動感度可変コントローラを組み込んだフォトメータ、高感度CCDカメラ、およびVLF電波受信器からなる雷放電観測装置を製作し、雷放電発光を地上から実際に観測した。2006年3月に旧堂平天文台において観測を実施し、多数の雷光と、1例のスプライトを観測することに成功した。特にスプライトに関して、EUSOと同型のMAPMTで測光撮像が可能であることを実証した。この結果を日本物理学会2006年春季大会で発表した。ただし、この段階ではフォトメータに自動感度可変コントローラを未実装であったが、これを実装したフォトメータを用いて2007年3月に東京大学明野観測所において雷観測を行った。
|
