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高エネルギー大気ν流束推定へ向けた気球高度で生成されるチャーム粒子測定手法の開発

Publicly Offered Research

Project AreaUnification and Development of the Neutrino Science Frontier
Project/Area Number 26105510
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

六條 宏紀  名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 研究機関研究員 (00725814)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords宇宙線 / ニュートリノ / 原子核乾板 / 気球実験 / 素粒子
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、原子核乾板の細密なトラッキングよって検出器内に記録されたハドロン反応を効率的に探索し、さらにミリオーダーの短い飛跡を残すチャーム粒子の同定手法の開発を行う。これを足がかりに将来の大面積、長時間気球観測データを利用した、気球高度の宇宙線由来チャーム粒子生成レートの実測、および大気プロンプトニュートリノフラックス推定へのフィードバックを目指す。
我々GRAINEグループは、(当初の計画から半年延期があったものの)2015年5月にJAXA国際大気球実験としてアリススプリングスより高角度分解能エマルションガンマ線望遠鏡(口径面積約0.4平米)を搭載した気球を放球した。フライト時間は14.3 h(36 km以上の浮遊時間11.5 h)、その後、東約1000km離れたロングリーチ近郊にて検出器を回収し、フライト乾板を手にする事に成功した。
現像後の乾板を日本に持ち帰り、名大で開発中の超高速自動飛跡読取装置HTSを使用し、記録された飛跡データの取得を実施した。約3ヶ月の運用で、乾板42平米のデジタル化を完了した。本実験には、2014年度の研究開発により導入した高感度原子核乾板を使用しており、その期待通り非常にハイクオリティのデータが得られた。シグナル飛跡とノイズ飛跡を明確に分離でき、飛跡の読み落としが発生する確率20%(従来乾板)から2%への性能向上を確認した。
フライトデータ解析は現在進行中である。サブサンプルデータからハドロン反応の検出に成功しており、反応点からの蒸発粒子検出、衝突係数の評価、Castagnoli法による入射粒子のエネルギー推定等が読取装置から得られるデータを用いて系統的にに行えることを実証し、日本物理学会等で報告した。今後、全データセットからハドロン反応の検出、さらにチャーム粒子崩壊を含む事象の探索を行う。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2016 2015 2014

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Development of new-type nuclear emulsion for a balloon-borne emulsion gamma-ray telescope experiment2015

    • Author(s)
      K. Ozaki, S. Takahashi et al.
    • Journal Title

      Journal of Instrumentation

      Volume: 10 Issue: 12 Pages: 1-12

    • DOI

      10.1088/1748-0221/10/12/p12018

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] エマルションガンマ線望遠鏡による 2015年豪州気球実験 :フライトデータ解析32016

    • Author(s)
      六條宏紀
    • Organizer
      日本物理学会年次大会
    • Place of Presentation
      東北学院大学
    • Year and Date
      2016-03-19
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 気球搭載エマルションチェンバーから 検出されたハドロン反応の 自動飛跡読取装置を用いた解析2016

    • Author(s)
      森下美沙希
    • Organizer
      日本物理学会年次大会
    • Place of Presentation
      東北学院大学
    • Year and Date
      2016-03-19
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of a method for measurement of charmed particles produced by cosmic rays at balloon altitudes toward estimation of atmospheric ν flux2015

    • Author(s)
      H. Rokujo
    • Organizer
      ニュートリノフロンティア研究会
    • Place of Presentation
      ニューウェルシティー湯河原
    • Year and Date
      2015-12-01
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] GRAINE 2015 年豪州気球実験 エマルションチェンバーの製作・回収・データクオリティ2015

    • Author(s)
      六條宏紀
    • Organizer
      大気球シンポジウム
    • Place of Presentation
      宇宙科学研究所相模原キャンパス
    • Year and Date
      2015-11-06
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Latest emulsion detector for cosmic ray observation: high sensitive emulsion film and high speed readout system2015

    • Author(s)
      H.Rokujo for the GRAINE collaboration
    • Organizer
      The 34th International Cosmic Ray Conference
    • Place of Presentation
      The Hague, The Netherlands
    • Year and Date
      2015-07-30
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] GRAINE計画:2015年豪州気球実験の準備状況2015

    • Author(s)
      六條宏紀 他
    • Organizer
      第15回 宇宙科学シンポジウム
    • Place of Presentation
      宇宙科学研究所
    • Year and Date
      2015-01-06 – 2015-01-07
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] エマルション望遠鏡による宇宙ガンマ線観測計画 GRAINE:現状報告2014

    • Author(s)
      六條宏紀 他
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
    • Place of Presentation
      佐賀大
    • Year and Date
      2014-09-18 – 2014-09-21
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 名古屋大学製原子核乳剤の量産と性能評価2014

    • Author(s)
      六條宏紀 他
    • Organizer
      日本写真学会年次大会
    • Place of Presentation
      千葉大
    • Year and Date
      2014-05-26 – 2014-05-27
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

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Published: 2014-04-04   Modified: 2018-03-28  

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