2000 Fiscal Year Annual Research Report
超伝導スペクトロメータによる宇宙起源反物質の精密探査
Project/Area Number |
11440085
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Research Institution | The High Energy Accelerator Research Organization |
Principal Investigator |
吉田 哲也 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助教授 (50222394)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山本 明 高エネルギー加速器研究機構, 低温工学センター, 教授 (30113418)
槇田 康博 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助手 (30199658)
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Keywords | 宇宙起源反物質探索 / BESS / 気球搭載型超伝導スペクトロメータ / 分散型環境モニタシステム / 軽量複合構造体 / ドリフトチェンバ |
Research Abstract |
気球搭載型超伝導スペクトロメータ(BESS)を用いて地磁気限界硬度の小さなカナダ北部において宇宙粒子線観測気球実験を実施し、一次宇宙線中の宇宙起源反物質の探索を行った。 宇宙線観測気球実験は平成12年6月末よりカナダ・マニトバ州リンレークにおいて準備を行い、7月末には実験準備を完了した。その後実験に適した地上天候や上空の風速条件を待ち、8月10日に打ち上げを実施できた。気球は高度37kmの高空を約45時間にわたって浮遊し、その間測定器は順調に動作し搭載電池容量の限界まで35時間のデータ収集が行われた(上昇中の2.5時間を含む)。今回の実験では昨年度開発した分散型環境モニタシステムを搭載し、測定器姿勢を含む多数のセンサからの測定器状態の読み出しを実施した。 本年度の実験においても平成11年度の実験とほぼ同等の高感度観測を実施することができ、平成5年度の第1回BESS気球実験からの積み重ねで、一次宇宙線中の1〜14GVエネルギー領域での反ヘリウムのヘリウムに対する存在比について8.2×10^<-7>以下という世界で最も厳しい上限値まで探索できたものと考えている。 さらに宇宙起源反物質をこれまでの10倍以上の高感度で探索するための極地方における10日間以上の長時間観測気球実験用飛跡検出器(ドリフトチェンバ)の開発を進めた。昨年度のテストチェンバによるR&Dの成果を基に、搭載機の詳細設計および製作を進め、ウルテム発泡材とガラスエポキシ表面板からなる軽量複合構造体を用いた極低物質量の搭載実機の製作を完了した。この新ドリフトチェンバをBESS測定器に搭載して平成13年度の気球実験を実施する予定である。
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[Publications] Y.Shikaze et al.: "Large-area Scintillation Hodoscope with 50ps Timing Resolution onboard BESS"Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. A455. 596-606 (2000)
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[Publications] H.Matsumoto et al.: "Technical Progress of the BESS Spectrometer"Proc.22^<nd> Intl. Symposium Space Technology and Science. 2. 1659-1663 (2000)
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[Publications] H.Matsunaga et al.: "Recent Results from the BESS Experiment"Proc.22^<nd> Intl. Symposium Space Technology and Science. 2. 1720-1725 (2000)
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[Publications] T.Sanuki et al.: "Precise Measurement of Cosmic-Ray Proton and Helium Spectra with the BESS"The Asrrophysical Journal. 545. 1135-1142 (2000)