2019 Fiscal Year Research-status Report
Development of a multi-channel particle discrimination measurement system for direct comparison of air shower models
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19K03884
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
野中 敏幸 東京大学, 宇宙線研究所, 助教 (30506754)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
荻尾 彰一 大阪市立大学, 大学院理学研究科, 教授 (20242258)
さこ 隆志 東京大学, 宇宙線研究所, 准教授 (90324368)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 宇宙線物理学 / 超高エネルギー宇宙線 / 粒子検出器 / 空気シャワー / ハドロン相互作用 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
将来の大気蛍光望遠鏡と連動した、”陽子”-“ 大気”衝突を選択的に選んだ空気シャワーモデルの検証を可能にするための手法の一式を確立するために、本研究では、複数のセグメントで構成した鉛サンドイッチ型検出器(鉛-検出器) と、コンクリート遮蔽の下に備えられた検出器(コンクリート-検出器) の両方を用い、２次シャワー粒子の弁別測定を行うデータ取得システムの構築及び、得られたデータの空気シャワーモデルとの比較をおこなう。
本年度、Telescope Array 空気シャワー観測実験 (TA) サイト(の中央レーザー射出施設(CLF) の敷地内にて" 鉛-検出器", コンクリート検出器"の整備を開始した。
1. コンクリートブロックの遮蔽下に配置された検出器モジュール、および鉛サンドイッチ型シンチレーター検出器がTA 実験サイト中央のレーザー射出装置(CLF) 付近に配置され、修理作業を行いつつ試験的な連続測定を維持した。また、TA実験で使用された回路基盤４枚を用い、多チャンネルデータ収集システムの開発を行った。(野中)
2. 検出器からの信号をデジタル化するためのFADC回路の製作を開始した。TA実験のものを基本とし、最近の部品の入手状況に合わせての変更、回路の安定化の為に必要な修正を施したものが準備された。必要な資材の購入が終わり、回路の量産を進めている。（荻尾）
3. ＴＡ実験での空気シャワー現象を再現するモンテカルロシミュレーションの手順が整備された。(さこ) Auger実験で用いられている水タンク検出器との同時測定結果を用いたTA地表検出器との空気シャワー現象に対する応答の比較が、協力研究者であるFred Sarradin によって行われた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
今年度製作予定であった検出器架台の製作を行うことができなかった、また回路の量産を作業の効率化のために他の実験の製作スケジュールに合わせたため次年度に持ち越しとなった。結果として現地での試験時期に遅れが出た。
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| Strategy for Future Research Activity |
追加のFADC 回路14 枚を制作後、そのFADC 回路に合わせて隣接するシングルボードコンピューター(SBC) からデータ読み出しを行うシステムを観測サイトに設置する。設置後はTA 実験の活動拠点から遠隔操作、装置のコントロールと収集されたデータの定期バックアップと初期解析を行う。
2021年度末を目処に TA 実験での空気シャワー再構成結果を用いて、イベント毎に、シャワーコア位置、到来方向、シャワーエネルギーを把握し、設置した検出器中での観測量、（エネルギー損失、パルスカウント）の解析を進める。また並列に設置されているAuger 水タンク検出器２台と観測量を比較し、装置の構成と初期解析の結果を報告する。
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| Causes of Carryover |
回路基板量産と実装が次年度に持ち越しとなり、予算の大きな架台の製作も次年度に持ち越しとなったため本年度の残額が生じた。次年度の製作作業と支払いで使用する。
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