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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Cosmic gamma-ray observation by balloon borne emulsion telescope to study unsolved issues

Research Project

Project/Area Number 17H06132
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

青木 茂樹  神戸大学, 人間発達環境学研究科, 教授 (80211689)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 中野 敏行  名古屋大学, 理学研究科, 講師 (50345849)
Project Period (FY) 2017-05-31 – 2022-03-31
Keywordsガンマ線 / 原子核乾板 / エマルション
Outline of Annual Research Achievements

2018年4月オーストラリアのアリススプリングスにて、JAXA大気球実験室との共同により原子核乾板からなる高角度分解能ガンマ線望遠鏡を気球に搭載し宇宙ガンマ線観測実験を実施した。2015年に実施した気球実験で観測統計の損失につながったいくつかのトラブルに対する再発防止策としての改良・冗長化を施したことにより、それぞれのコンポーネントが健全に動作したことが確認できている。
観測終了後、直ちにフィルムを輸送し、シドニー大学にてすべてのフィルムを現像した。日本に輸送後、名古屋大学の超高速飛跡読取装置によって、コンバータ部とタイムスタンパ部であるシフターのすべてのフィルム(総面積42m^2)の読み取りを完了し、全体にわたり高い検出効率で飛跡データが得られていることを確認した。
飛跡を再構成する解析ソフトウェアを開発し、記録されている飛跡データの健全性を確認するとともに、シフターが健全に動作していたことも確認できつつある。姿勢モニター部の3台のスターカメラも観測時間中すべて健全に動作したことが確認でき、記録されたデータから各カメラの天球上の視線方向を決定する手法を確立し、それらの情報と事前のアライメント情報から望遠鏡本体の天球に対する姿勢を再構成する手法が確立できつつある。
コンバータ部内の飛跡データからガンマ線イベントを系統的に抽出する手法を確立し、それをシフターにつなぐことでイベントの時刻情報を得て、その時刻情報と姿勢モニターの情報から天球上のガンマ線の到来方向を決定することが出来つつある。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究課題の重要なステップである中面積望遠鏡によるオーストラリアでの気球観測実験を計画通りに実施できた。解析も順調に進んでおり、その解析データから望遠鏡の各コンポーネントが観測実施中に健全に動作していたことが確認できつつある。

Strategy for Future Research Activity

解析データを総合することにより、物理データとしてまとめて行く。既知の高輝度ガンマ線天体であるVelaパルサーからのガンマ線を検出するとともに、同時に記録されている大気ガンマ線や宇宙線のデータに関しても分析を進め、2021年の大面積望遠鏡による気球実験にむけてのフィードバックを得る。

  • Research Products

    (34 results)

All 2019 2018 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (27 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Remarks (4 results)

  • [Journal Article] GRAINE project: precise gamma-ray observations with balloon-borne emulsion telescope2019

    • Author(s)
      Rokujo Hiroki for GRAINE collaboration
    • Journal Title

      EPJ Web of Conferences

      Volume: 208 Pages: 14003~14003

    • DOI

      10.1051/epjconf/201920814003

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] First demonstration of gamma-ray imaging using a balloon-borne emulsion telescope2018

    • Author(s)
      Rokujo Hiroki、Aoki Shigeki et al.
    • Journal Title

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      Volume: 2018 Pages: 063H01

    • DOI

      10.1093/ptep/pty056

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] GRAINE project, prospects for scientific balloon-borne experiments2018

    • Author(s)
      Takahashi Satoru、Aoki Shigeki
    • Journal Title

      Advances in Space Research

      Volume: 62 Pages: 2945~2953

    • DOI

      10.1016/j.asr.2017.08.029

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] GRAINE計画: 2018年豪州気球実験コンバータ部におけるγ線観測初期結果2019

    • Author(s)
      六條宏紀 for GRAINE coll.
    • Organizer
      日本物理学会第74回年次大会
  • [Presentation] GRAINE計画: 2018年気球実験フライトデータ解析状況2019

    • Author(s)
      高橋覚 for GRAINE coll.
    • Organizer
      日本物理学会第74回年次大会
  • [Presentation] GRAINE計画: 2018年豪州気球実験におけるコンバータ内のハドロン反応を利用したガンマ線角度精度評価2019

    • Author(s)
      中村悠哉 for GRAINE coll.
    • Organizer
      日本物理学会第74回年次大会
  • [Presentation] GRAINE2018: 高度における外部ガンマ線のイメージング結果2019

    • Author(s)
      小宮山将広 for GRAINE coll.
    • Organizer
      日本物理学会第74回年次大会
  • [Presentation] GRAINE計画: 2018年豪州気球実験における姿勢モニター「スターカメラ」のフライトデータ解析2019

    • Author(s)
      中村崇文 for GRAINE coll.
    • Organizer
      日本物理学会第74回年次大会
  • [Presentation] GRAINE2018豪州気球実験,多段シフター搭載フィルム蓄積トラックの分析及びノイズトラック除去によるSN向上2019

    • Author(s)
      松田菖汰 for GRAINE coll.
    • Organizer
      日本物理学会第74回年次大会
  • [Presentation] GRAINE計画:2018年豪州気球実験における多段シフターのフライトデータ解析2019

    • Author(s)
      呉坪健司 for GRAINE coll.
    • Organizer
      日本物理学会第74回年次大会
  • [Presentation] GRAINE2018気球実験におけるタイムスタンパー部性能評価2019

    • Author(s)
      丸嶋利嗣 for GRAINE coll.
    • Organizer
      日本物理学会第74回年次大会
  • [Presentation] GRAINE2018オーストラリア気球フライト:重粒子チェンバーによる重粒子解析2019

    • Author(s)
      山本紗矢 for GRAINE coll.
    • Organizer
      日本物理学会第74回年次大会
  • [Presentation] GRAINE project and a 2018 balloon-borne experiment2018

    • Author(s)
      S.Takahashi for GRAINE collaboration
    • Organizer
      42nd Scientific Assembly of the Committee on Space Research (COSPAR)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] GRAINE計画:2018年豪州気球実験2018

    • Author(s)
      高橋覚 for GRAINE coll.
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
  • [Presentation] GRAINE計画:2018年豪州気球実験コンバータフィルム性能評価2018

    • Author(s)
      中村悠哉 for GRAINE coll.
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
  • [Presentation] GRAINE2018気球実験におけるタイムスタンプ部多段シフターの報告2018

    • Author(s)
      呉坪健司 for GRAINE coll.
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
  • [Presentation] GRAINE2018気球実験における姿勢モニタースターカメラの報告2018

    • Author(s)
      丸嶋利嗣 for GRAINE coll.
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
  • [Presentation] GRAINE2018年豪州気球実験における与圧容器ゴンドラの開発とフライト結果2018

    • Author(s)
      小宮山将広 for GRAINE coll.
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
  • [Presentation] GRAINE2018年豪州気球実験における姿勢モニタースターカメラのフライトデータ解析2018

    • Author(s)
      中村崇文 for GRAINE coll.
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
  • [Presentation] GRAINE計画2018年豪州気球実験:γ線事象解析2018

    • Author(s)
      六條宏紀 for GRAINE coll.
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
  • [Presentation] GRAINE2018年豪州気球実験における,時刻付与機構多段シフター報告2018

    • Author(s)
      松田菖汰 for GRAINE coll.
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
  • [Presentation] GRAINE2018年気球実験における時刻付与機構多段シフターの開発及び導入2018

    • Author(s)
      中村元哉 for GRAINE coll.
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
  • [Presentation] GRAINE計画と2018年気球実験2018

    • Author(s)
      高橋覚 for GRAINE coll
    • Organizer
      日本天文学会2018年秋季年会
  • [Presentation] GRAINE2018 豪州気球実験における時刻付与機構多段シフター報告2018

    • Author(s)
      松田菖汰for GRAINE coll.
    • Organizer
      日本天文学会2018年秋季年会
  • [Presentation] GRAINE 計画:2018 年豪州気球実験2018

    • Author(s)
      高橋覚 for GRAINE coll.
    • Organizer
      画像関連学会連合会第5回秋季大会
  • [Presentation] GRAINE 計画:2018 年豪州気球実験搭載姿勢モニター『スターカメラ』2018

    • Author(s)
      中村崇文 for GRAINE coll.
    • Organizer
      画像関連学会連合会第5回秋季大会
  • [Presentation] GRAINE2018豪州気球実験 : 多段シフターのフライトデータ解析2018

    • Author(s)
      丸嶋利嗣 for GRAINE coll.
    • Organizer
      画像関連学会連合会第5回秋季大会
  • [Presentation] GRAINE2018豪州気球実験おける多段シフター搭載エマルションフィルムの開発2018

    • Author(s)
      松田菖汰 for GRAINE coll.
    • Organizer
      画像関連学会連合会第5回秋季大会
  • [Presentation] GRAINE2018年豪州気球実験:エマルション望遠鏡時刻付与機構の開発・導入及び評価2018

    • Author(s)
      中村元哉 for GRAINE coll.
    • Organizer
      画像関連学会連合会第5回秋季大会
  • [Presentation] GRAINE project: precise gamma-ray observation with balloon-borne emulsion telescope2018

    • Author(s)
      H. Rokujo for GRAINE collaboration
    • Organizer
      20th Intern. Symp. on Very High Energy Cosmic Ray Interactions (ISVHECRI 2018)
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 宇宙ガンマ線精密観測計画 GRAINE

    • URL

      https://flab.phys.nagoya-u.ac.jp/2011/appli/graine/

  • [Remarks] 宇宙ガンマ線精密観測実験GRAINE

    • URL

      http://neweb.h.kobe-u.ac.jp/labo/aoki/graine.html

  • [Remarks] オーストラリア気球実験B18-03の実施終了について

    • URL

      http://www.isas.jaxa.jp/topics/001356.html

  • [Remarks] 宇宙ガンマ線観測の100倍高解像度化を狙うエマルション望遠鏡の性能検証を実施

    • URL

      https://www.kobe-u.ac.jp/research_at_kobe/NEWS/news/2018_07_17_02.html

URL: 

Published: 2021-01-27  

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