長時間バルーンによる超高エネルギー宇宙線の組成とその相互作用の研究

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06302018
• Research Institution: Institute for Cosmic Ray Research, University of Tokyo
• Principal Investigator: 尾形 健 東京大学, 宇宙線研究所, 助教授 (50107471)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 伊代野 淳 岡山理科大学, 工学部, 講師 (10211757) ; 普喜 満生 高知大学, 教育学部, 助教授 (10199177) ; 嶽 鐘二 神戸大学, 理学部, 助手 (80030774) ; 横見 博之 帝塚山大学, 経済学部, 教授 (60029460) ; 宮村 修 広島大学, 理学部, 教授 (80029511)
• Keywords: 一次宇宙線 / 重イオン反応.

Research Abstract

本研究の課題は、10^<12>〜10^<14>eV領域における一次宇宙線の組成及びエネルギースペクトルの直接測定と、同エネルギー領域での重イオン反応の直接観測するには大面積の観測装置を高い高度で宇宙線に長時間露出することが不可欠である。如何にして長時間露出を行うかが実験のポイントである。我々JACEEグループはアメリカ国内でのフライト、オーストラリア-南未間の大洋横断フライトなどを経て南極周回バルーンに辿りついた。南極では夏期には日没はない。したがってこの期間は気球内の温度の低下はおこらず原理的にはバラストは不要になりその分より多くの観測器機を搭載することが可能になる。又気球高度では東方よりの季節風が吹いておりこの風にのせれば気球は南極大陸を周回して元の放球点近くに戻って来る。このように南極周回バルーンによって大面積(1.2m^2)の観測装置を長時間(10〜15日)一次宇宙線に晒すことによってこれまでの総量を一桁上まわる1.000m^2hrs規模(10^<14>eV領域をねらうには十分な)の露出量を得ることが可能になった。
一方、重イオン反応を調べるための大変体角軽量の超伝導マグネットに位置分解能の優れたエマルションスペクトロメーターを組み込んだ測定装置を準備してフライトの機会を待っていた。そして幸運にもこの二種のフライト実験が当該年度に行うことができた。平成6年9月に超伝導マグネット・エマルションスペクトロメーターを搭載した気球がFt. Sumner基地(アメリカ)から放球され20時間のフライトに成功した.平成6年12月と平成7年12月には南極周囲バルーンフライトが行われ、それぞれ310時間、345時間の長時間フライトに成功している。現在それぞれのフライト実験で露出された感光材(X線フィルム、原子核乾板、CR-39等)に記録されている膨大なイベントの測定・解析が行われているところである。

Research Products

• [Publications] K. Asakimori et al.: "Results from an Antarctic Balloon Flight." 24th Int. Cosmic Ray Conf. in Roma. 2. 752-755 (1995)
• [Publications] K. Asakimori et al.: "High Energy Gamma Rays above 3TeV Observed by Balloon Borne JACEE Emulsion Chambers." 24th Int. Cosmic Ray Conf. in Roma. 2. 451-454 (1995)
• [Publications] K. Asakimori et al.: "Antarctic Balloon Flights for JACEE." 24th Int. Cosmic Ray Conf.in Roma. 3. 651-619 (1995)
• [Publications] O. Miyamura et al.: "Search for Long Mean Free Path Nuclei with a Balloon Borne Emulsion Chamber." 24th Int. Cosmic Ray Conf. in Roma. 1. 890-893 (1995)