Development of a multi-channel particle discrimination measurement system for direct comparison of air shower models

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K03884
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 15020:Experimental studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Nonaka Toshiyuki 東京大学, 宇宙線研究所, 助教 (30506754)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 荻尾 彰一 東京大学, 宇宙線研究所, 教授 (20242258) ; さこ 隆志 東京大学, 宇宙線研究所, 准教授 (90324368)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 宇宙線物理学 / 超高エネルギー宇宙線

Outline of Final Research Achievements

An air shower model with selective selection of ‘proton’-‘atmospher’ collisions needs to be validated in conjunction with future atmospheric fluorescence telescopes.　In this study, both a multi-segment lead sandwich detector (lead-detector) and a detector under concrete shielding (concrete-detector) are used to measure the discrimination of secondary shower particles. The actual outdoor detectors were installed and a data acquisition system was developed for this purpose. Due to periods of travel difficulties and difficulties in working in the field, it was not possible to set up a stable operating system and make preliminary comparisons of the obtained data with the air shower model.

Free Research Field

宇宙線物理学

Academic Significance and Societal Importance of the 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が必要である。　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. そのための実際に屋外で測定する検出器の設置と、データ取得システムの開発をおこなった。また、そのための検出器の制作、インフラの存在しない場所での観測拠点の設営、市街地までのデータ転送の方法など将来必要になる知見を得た。