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2021 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, 准教授 (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月にオーストラリアにてJAXA大気球実験室との共同により実施した大気球に搭載した中面積エマルション望遠鏡による観測実験の解析を進めた。2019年度の解析で5σの有意度で検出することに成功したVelaパルサーからのガンマ線イメージング解析について,解析手法を質的量的に改善するとともに,データの詳細な分析により検出器の系統的なアライメント補正の手法を確立して結像性能をさらに改善し,有意度を7.4σまで高めた。さらに,従来の貫通飛跡データから再構成する方法に対して,飛跡を構成する銀粒子を直接計測して再構成する方法により角度分解能のさらなる改善に成功し,検出器内で発生したガンマ線データで検証した。
2018年実験の解析結果も踏まえ,2021年春のオーストラリアでの実施がJAXAに採択されている科学観測開始に向けて望遠鏡の開口面積の拡大するための各種開発を進めた。原子核乾板の乳剤製造およびフィルム製造については,大量生産を実現する原子核乾板乳剤製造設備,印刷技術を応用したロールtoロール機械塗布設備を名古屋大学内に整備した。ガンマ線事象に時間情報を付与する多段シフターは,大面積軽量化のために従来の金属ステージ往復型からローラー駆動式に設計変更を行った。これを用いた大面積エマルション望遠鏡を搭載するため,樹脂膜製与圧容器ゴンドラは形状を球形から長繭型に変更する開発を行い,製作を進めた。多段シフター,与圧容器ゴンドラおよび姿勢モニター用スターカメラなどの各構成要素について,気球観測を想定した低温・低圧での環境試験を進めた。
2020年からの新型コロナウイルス感染症の感染拡大に伴い,オーストラリアでの実験実施がJAXAにより2回にわたって延期されることとなり,2023年春の実施となった。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (47 results)

All 2023 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (42 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results,  Invited: 3 results) Remarks (2 results)

  • [Int'l Joint Research] University of New South Wales(オーストラリア)

    • Country Name
      AUSTRALIA
    • Counterpart Institution
      University of New South Wales
  • [Journal Article] First demonstration of a roller-driven timestamp mechanism for long-duration observations with high time resolution using large-area emulsion films2022

    • Author(s)
      Oda M、Aoki S、Azuma T、Kato T、Nagahara S、Takahashi S、Yamada K、Yamamoto T、Yamashita M
    • Journal Title

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      Volume: 2022 Pages: 1-11

    • DOI

      10.1093/ptep/ptac143

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Performance of an emulsion telescope for gamma-ray observations in the GRAINE2018 balloon-borne experiment2021

    • Author(s)
      Y. Nakamura et al.
    • Journal Title

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      Volume: 2021 Pages: 1-12

    • DOI

      10.1093/ptep/ptab148

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] GRAINE: Cosmic Gamma-ray Observation by Balloon-Borne Telescope with Nuclear Emulsion2023

    • Author(s)
      S. Aoki for GRAINE collaboration
    • Organizer
      KMI2023
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] GRAINE project: Cosmic gamma-ray observation by balloon-borne emulsion telescope2023

    • Author(s)
      S. Aoki for GRAINE collaboration
    • Organizer
      International Conference on the Physics of the Two Infinities
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] GRAINE計画:次期気球実験に向けた準備状況2022

    • Author(s)
      高橋覚 for GRAINE collaboration
    • Organizer
      日本物理学会第77回年次大会
  • [Presentation] GRAINE計画:次期気球実験に向けたエマルションコンバーターフィルムの性能評価2022

    • Author(s)
      臼田育矢 for GRAINE collaboration
    • Organizer
      日本物理学会第77回年次大会
  • [Presentation] GRAINE計画:宇宙線飛跡を用いた新型多段シフターの駆動精度評価2022

    • Author(s)
      小田美由紀 for GRAINE collaboration
    • Organizer
      日本物理学会第77回年次大会
  • [Presentation] GRAINE計画:次期気球実験に向けた飛跡角度較正機構の開発2022

    • Author(s)
      中村友亮 for GRAINE collaboration
    • Organizer
      日本物理学会第77回年次大会
  • [Presentation] 宇宙ガンマ線観測性能の向上を目的とした新たな原子核乾板の読み取り手法開発2022

    • Author(s)
      中村悠哉 for GRAINE collaboration
    • Organizer
      日本物理学会第77回年次大会
  • [Presentation] GRAINE計画:次期気球実験に向けたタイムスタンパーの準備状況2022

    • Author(s)
      長原翔伍 for GRAINE collaboration
    • Organizer
      日本物理学会第77回年次大会
  • [Presentation] 大統計原子核乾板実験を実現する自動フィルム塗布装置の開発2022

    • Author(s)
      六條宏紀 et al.
    • Organizer
      日本物理学会第77回年次大会
  • [Presentation] GRAINE Project balloon-borne sub-GeV/GeV gamma-ray telescope with nuclear emulsion2022

    • Author(s)
      Y. Nakamura for GRAINE collaboration
    • Organizer
      ISVHECRI 2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 次世代原子核乾板読取装置HTS2によるスキャンデータの応答評価2022

    • Author(s)
      南英幸 for GRAINE collaboration
    • Organizer
      日本写真学会年次大会
  • [Presentation] 原子核乾板望遠鏡気球実験による宇宙ガンマ線精密観測GRAINE ~次期気球実験に向けて~2022

    • Author(s)
      高橋覚 for GRAINE collaboration
    • Organizer
      日本写真学会年次大会
  • [Presentation] 大面積、長時間、高時間分解能を実現する原子核乾板時刻付与機構の性能評価2022

    • Author(s)
      小田美由紀 for GRAINE collaboration
    • Organizer
      日本写真学会年次大会
  • [Presentation] 大面積・高解像原子核乾板ガンマ線望遠鏡実現のための研究開発2022

    • Author(s)
      六條宏紀 for GRAINE collaboration
    • Organizer
      日本写真学会年次大会
    • Invited
  • [Presentation] 名古屋大学機械塗布乾板へのプロテクションコートの導入2022

    • Author(s)
      志水凱 for GRAINE collaboration
    • Organizer
      日本写真学会年次大会
  • [Presentation] 次期気球実験に向けた新スターカメラの性能評価およびシステム開発2022

    • Author(s)
      加藤拓海 for GRAINE collaboration
    • Organizer
      日本写真学会年次大会
  • [Presentation] GRAINE次期気球実験に向けた原子核乾板時刻付与機構の準備状況 ~総口径面積5平米の実現~2022

    • Author(s)
      山下真優 for GRAINE collaboration
    • Organizer
      日本写真学会年次大会
  • [Presentation] 大面積高解像ガンマ線観測のための原子核乾板飛跡角度較正機構の開発2022

    • Author(s)
      中村友亮 for GRAINE collaboration
    • Organizer
      日本写真学会年次大会
  • [Presentation] GRAINE次期気球実験に向けたタイムスタンパー用フィルムの性能評価2022

    • Author(s)
      長原翔伍 for GRAINE collaboration
    • Organizer
      日本写真学会年次大会
  • [Presentation] 原子核乾板のリフレッシュによる飛跡の消去速度の研究2022

    • Author(s)
      臼田育矢 for GRAINE collaboration
    • Organizer
      日本写真学会年次大会
  • [Presentation] 原子核乾板における高コントラスト現像の開発2022

    • Author(s)
      山本紗矢 for GRAINE collaboration
    • Organizer
      日本写真学会年次大会
  • [Presentation] GRAINE precise gamma-ray observations, latest results and next/future experiments2022

    • Author(s)
      S. Takahashi for GRAINE collaboration
    • Organizer
      COSPAR2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] GRAINE計画:次期気球実験に向けた準備状況全体2022

    • Author(s)
      高橋覚 for GRAINE collaboration
    • Organizer
      日本物理学会2022年秋季大会
  • [Presentation] GRAINE 計画:次期気球実験に向けた エマルションコバータ準備状況2022

    • Author(s)
      臼田育矢 for GRAINE collaboration
    • Organizer
      日本物理学会2022年秋季大会
  • [Presentation] GRAINE計画:次期気球実験に向けたエマルション望遠鏡タイムスタンパーの準備状況2022

    • Author(s)
      小田美由紀 for GRAINE collaboration
    • Organizer
      日本物理学会2022年秋季大会
  • [Presentation] GRAINE計画:大面積高解像ガンマ線観測のための飛跡角度較正機構の開発2022

    • Author(s)
      中村友亮 for GRAINE collaboration
    • Organizer
      日本物理学会2022年秋季大会
  • [Presentation] 原子核乾板によるガンマ線観測に向けた次世代超高速読取装置HTS2の開発2022

    • Author(s)
      南英幸 for GRAINE collaboration
    • Organizer
      日本物理学会2022年秋季大会
  • [Presentation] 原子核乾板による宇宙γ線精密観測次期気球実験向けたタイムスタンパーフィルムの準備状況2022

    • Author(s)
      長原翔伍 for GRAINE collaboration
    • Organizer
      日本物理学会2022年秋季大会
  • [Presentation] 新型多段シフターを用いた エマルション望遠鏡大口径面積の実現2022

    • Author(s)
      山下真優 for GRAINE collaboration
    • Organizer
      日本物理学会2022年秋季大会
  • [Presentation] 気球搭載原子核乾板望遠鏡による宇宙ガンマ線精密観測 GRAINE ~2023年気球実験準備状況と展望~2022

    • Author(s)
      青木茂樹 for GRAINE collaboration
    • Organizer
      2022年画像関連学会連合会 第8回合同秋季大会
  • [Presentation] 原子核乾板における高コントラスト現像の開発 22022

    • Author(s)
      山本紗矢 for GRAINE collaboration
    • Organizer
      2022年画像関連学会連合会 第8回合同秋季大会
  • [Presentation] GRAINE precise γ-ray observations: latest results on 2018 balloon-borne experiment and prospects on next/future scientific experiments2021

    • Author(s)
      S. Takahashi for GRAINE collaboration
    • Organizer
      ICRC2021
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Observation of sub-GeV atmospheric gamma rays on GRAINE 2018 balloon experiment and comparison with HKKM calculation2021

    • Author(s)
      H. Rokujo for GRAINE collaboration
    • Organizer
      ICRC2021
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 原子核乾板望遠鏡気球実験による宇宙ガンマ線精密観測GRAINE ~2018年気球実験最新結果及び科学観測実験展望~2021

    • Author(s)
      高橋覚 for GRAINE collaboration
    • Organizer
      日本写真学会年次大会
  • [Presentation] GRAINE科学観測を実現する原子核乾板時刻付与機構の開発2021

    • Author(s)
      小田美由紀 for GRAINE collaboration
    • Organizer
      日本写真学会年次大会
  • [Presentation] GRAINE次期気球実験に向けた姿勢監視スターカメラの開発2021

    • Author(s)
      加藤拓海 for GRAINE collaboration
    • Organizer
      日本写真学会年次大会
  • [Presentation] GRAINE計画:2018年気球実験結果および次期・将来気球実験2021

    • Author(s)
      高橋覚 for GRAINE collaboration
    • Organizer
      日本物理学会2021年秋季大会
  • [Presentation] GRAINE計画:次期気球実験に向けた大口径エマルション望遠鏡の準備状況2021

    • Author(s)
      臼田育矢 for GRAINE collaboration
    • Organizer
      日本物理学会2021年秋季大会
  • [Presentation] GRAINE計画:次期気球実験に向けた多段シフターの準備状況2021

    • Author(s)
      小田美由紀 for GRAINE collaboration
    • Organizer
      日本物理学会2021年秋季大会
  • [Presentation] ガンマ線観測性能向上を目的とした新たな原子核乾板の読み取り手法開発2021

    • Author(s)
      中村悠哉 for GRAINE collaboration
    • Organizer
      日本物理学会2021年秋季大会
  • [Presentation] GRAINE Project: Balloon-borne Gamma-ray Telescope with Nuclear Emulsion2021

    • Author(s)
      S. Aoki for GRAINE collaboration
    • Organizer
      ICMaSS2021
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Nuclear Emulsion Production Facilities in Tokai National Higher Education and Research System for Large-scale Emulsion Experiments2021

    • Author(s)
      H. Rokujo et al.
    • Organizer
      ICMaSS2021
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 宇宙ガンマ線精密観測実験GRAINE

    • URL

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

  • [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/

URL: 

Published: 2023-12-25   Modified: 2024-12-25  

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