2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Ground-based Gamma-ray Telescopes for Galactic PeVatron Search
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17H04838
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
奥村 曉 名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 講師 (90645011)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | チェレンコフ望遠鏡アレイ / ガンマ線 / 半導体光検出器 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、次世代の地上ガンマ線望遠鏡であるチェレンコフ望遠鏡アレイ（CTA）の小口径望遠鏡の焦点面カメラ開発を進め、試作カメラを望遠鏡焦点面に設置し大気チェレンコフ光の試験観測までを行うことである。2017～2018年度は海外の共同研究機関・共同研究者との連携で、試作カメラ2号機の製作を進めた。2016年度までに製作を完了していた1号機では光検出器として64チャンネルのマルチアノード型光電子増倍管を使用していたが、本研究の2号機ではこれを半導体光検出器に置き換え、また使用するトリガー回路や波形記録回路を最新版に変更した。本科研費を使用することで、これら回路の製作を行い、試作カメラ2号機で使用した。この試作機は海外との共同製作のため、ドイツのマックスプランク核物理学研究所の実験室に設置し、動作試験や性能評価を行った。2018年度途中で試験観測まで行う予定であったが、観測施設との調整のため、2019年度に持ち越しとなった。また同様のカメラを名古屋大学にも本研究で設置する予定のため、製作したうちの一部の電子回路モジュールは名古屋大学に納品して動作試験を行った。また、2017年度中の2号機の製作段階ではソフトウェアやデータ収集システムの試験ができなかったため、1号機の性能試験を進め、既存システムの問題点や改善点の洗い出しを行い、ハードウェア開発論文として執筆を進め、出版した。さらに、将来的にCTAで使用する半導体光検出器の選定や性能評価、また温度変動に対する補償、多チャンネルの半導体光検出器でのみ発生する隣接チャンネルへのオプティカルクロストークの測定とシミュレーションなどを始めて行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
小口径望遠鏡の焦点面カメラ試作機の製作に向け、必要となる電子回路部品の製作を順調に進めることができた。また半導体光検出器の試験なども順調に進めるとともに、これまで知られていなかった隣接画素へのオプティカルクロストークを発見するなど、新たな知見を得られた。一方、一部の電子回路の製作の遅れ、また試験観測の開始まで進めないという遅延があったため、期間延長をした。
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| Strategy for Future Research Activity |
2019年度中に、試作2号機を実際に望遠鏡焦点面に設置しての大気チェレンコフ光の試験観測を進める。また、同カメラ試作機を名古屋大学の実験室にも設置し、特に半導体光検出器の較正試験などを行う。
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[Journal Article] Front-end electronics of the Compact High Energy Camera2020
Author(s)
Leach S.A.、Lapington J.S.、Ross D.、Thornhill J.、Duffy C.、Funk S.、Zink A.、Jankowsky D.、White R.、Zorn J.、Tibaldo L.、Varner G.、Okumura A.、Tajima H.、Watson J.
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Journal Title
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment
Volume: 952
Pages: 161746～161746
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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