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2022 Fiscal Year Annual Research Report

多段シフターによる時間分解原子核乾板検出器の実現と宇宙ガンマ線観測への展開

Research Project

Project/Area Number 21H04472
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

高橋 覚  神戸大学, 人間発達環境学研究科, 特命助教 (40402432)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 青木 茂樹  神戸大学, 人間発達環境学研究科, 教授 (80211689)
中野 敏行  名古屋大学, 理学研究科, 准教授 (50345849)
Project Period (FY) 2021-04-05 – 2024-03-31
Keywordsガンマ線天文学 / マルチメッセンジャー天文学 / 原子核乾板 / 多段シフター / タイムスタンプ
Outline of Annual Research Achievements

大面積、長時間、高時間分解能、低エネルギー閾値実現の鍵を握るローラー駆動型多段シフターを新たに考案し、開発をおこなってきた。これまで常温常圧下での動作試験をおこなってきた。ここから気球実験環境を模擬した低温低圧下での環境試験をおこなった。また小判エマルションフィルムを部分的に搭載した環境試験おこなった。そして全面にエマルションフィルムを搭載した総合的な環境試験をおこなった。もう一方で2~4号機についてあぶりだした不具合の改善を図った。そして常温常圧下での動作試験をおこない、低温低圧下での環境試験をおこなった。またこれら一連の環境試験の中で様々な試行錯誤、創意工夫、そして改良に改良を重ねることで環境試験の突破を達成した。また姿勢監視スターカメラについて計6台のフライトモデルを構築した(方位90度ごとに計3台×2セット)。また電源周りも含め気球実験全系を構築し、よりシンプルで確実な動作を追求した改良を施した。そして気球実験全系での動作試験をStep-by-Stepに繰り返しおこなった。また気球実験を模擬した総合的な環境試験をおこなった。また与圧容器ゴンドラへ全系を実装し、S-b-Sに繰り返し動作試験をおこなった。そして荷造りをおこない、海上便で気球実験拠点であるアリススプリングス(豪)に向けて発送した。もう一方で多段シフターに搭載するエマルションフィルムの製造をおこなった。自動飛跡読取装置を通した性能評価や、本番と同じエマルションフィルムパック(サイズや構成)および温度・期間を想定した長期特性試験や潜像退行試験をおこなった。そして本番エマルションフィルムについてリフレッシュ・調湿・真空パックを施した。その際の環境監視系は開発して品質管理を実現させた。また一部のエマルションフィルムをサンプリングして、性能評価をおこなった。そして専用開発梱包で、冷蔵航空便で現地に向けて発送した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

ローラー駆動型多段シフターの環境試験を実施し、様々な試行錯誤、創意工夫、そして改良に改良を重ねることで開発の難所を突破した。またステップ・バイ・ステップで全系を繰り返し繰り返し動作確認にすることよって着実な準備を達成した。現地入りして最終準備をおこない、予定通り準備を完了させた。

Strategy for Future Research Activity

気球実験を遂行し、ローラー駆動型多段シフターの実践投入を果たす。実験後エマルションフィルム、取得データを日本に返送する。エマルションフィルムを現像し、乾燥後にエマルションフィルムの表面析出銀をこすり取り、膨潤処理によって膜厚を調整する。そして自動飛跡読取装置でエマルションフィルムの飛跡を読み出し、データ処理・フライトデータ解析体制を構築していく。もう一方で姿勢監視スターカメラのデータ処理・フライトデータ解析を立ち上げ、フライト時の望遠鏡の姿勢を再構成していく。

  • Research Products

    (41 results)

All 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (15 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 7 results) Presentation (24 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 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] 2023 年エマルションガンマ線望遠鏡気球実験 GRAINE のための電源系統の開発2023

    • Author(s)
      岡本一紘、他
    • Journal Title

      宇宙科学シンポジウム講演集

      Volume: 2023 Pages: P-127

    • Open Access
  • [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: 113H03

    • DOI

      10.1093/ptep/ptac143

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 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)
      髙橋覚、他
    • Journal Title

      日本写真学会年次大会要旨集

      Volume: 2022 Pages: -

  • [Journal Article] GRAINE計画:次期気球実験に向けて2022

    • Author(s)
      髙橋覚、他
    • Journal Title

      大気球シンポジウム集録

      Volume: 2022 Pages: isas22-sbs-018

    • Open Access
  • [Journal Article] 次世代原子核乾板高速読取装置HTS2によるスキャンデータの応答評価2022

    • Author(s)
      南英幸、他
    • Journal Title

      日本写真学会年次大会要旨集

      Volume: 2022 Pages: -

  • [Journal Article] 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、他
    • Journal Title

      日本写真学会年次大会要旨集

      Volume: 2022 Pages: -

  • [Journal Article] 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、他
    • Journal Title

      日本写真学会年次大会要旨集

      Volume: 2022 Pages: -

  • [Journal Article] 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、他
    • Journal Title

      日本写真学会年次大会要旨集

      Volume: 2022 Pages: -

  • [Journal Article] 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、他
    • Journal Title

      日本写真学会年次大会要旨集

      Volume: 2022 Pages: -

  • [Journal Article] 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、他
    • Journal Title

      日本写真学会年次大会要旨集

      Volume: 2022 Pages: -

  • [Journal Article] 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、他
    • Journal Title

      日本写真学会年次大会要旨集

      Volume: 2022 Pages: -

  • [Journal Article] GRAINE 計画:計画のロードマップ2022

    • Author(s)
      青木茂樹、他
    • Journal Title

      大気球シンポジウム集録

      Volume: 2022 Pages: isas22-sbs-017

    • Open Access
  • [Journal Article] 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の準備状況2022

    • Author(s)
      臼田育矢、他
    • Journal Title

      大気球シンポジウム集録

      Volume: 2022 Pages: isas22-sbs-019

    • Open Access
  • [Journal Article] 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、他
    • Journal Title

      大気球シンポジウム集録

      Volume: 2022 Pages: isas22-sbs-020

    • Open Access
  • [Journal Article] GRAINE 計画:次期気球実験に向けた与圧容器ゴンドラおよび飛跡角度較正機構の開発2022

    • Author(s)
      中村友亮、他
    • Journal Title

      大気球シンポジウム集録

      Volume: 2022 Pages: isas22-sbs-021

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

    • Author(s)
      S. Aoki et al.
    • Organizer
      The 5th KMI International Symposium
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] GRAINE project: Cosmic gamma-ray observation by balloon-borne emulsion telescope2023

    • Author(s)
      S. Aoki et al.
    • Organizer
      International Conference on the Physics of the Two Infinities
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 2023 年エマルションガンマ線望遠鏡気球実験 GRAINE のための電源系統の開発2023

    • Author(s)
      岡本一紘、他
    • Organizer
      宇宙科学シンポジウム
  • [Presentation] GRAINE precise gamma-ray observations, latest results and next/future experiments2022

    • Author(s)
      S. Takahashi et al.
    • Organizer
      44th COSPAR Scientific Assembly
    • 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 ~次期気球実験に向けて~2022

    • Author(s)
      髙橋覚、他
    • Organizer
      日本写真学会年次大会
  • [Presentation] GRAINE計画:次期気球実験に向けた準備状況全体2022

    • Author(s)
      髙橋覚、他
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
  • [Presentation] GRAINE計画:次期気球実験に向けて2022

    • Author(s)
      髙橋覚、他
    • Organizer
      大気球シンポジウム
  • [Presentation] 次世代原子核乾板高速読取装置HTS2によるスキャンデータの応答評価2022

    • Author(s)
      南英幸、他
    • 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、他
    • 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、他
    • 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、他
    • 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、他
    • 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、他
    • 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、他
    • Organizer
      日本写真学会年次大会
  • [Presentation] 原子核乾板による宇宙γ線精密観測次期気球実験に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、他
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
  • [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、他
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
  • [Presentation] GRAINE計画:次期気球実験に向けたエマルションコンバーター準備状況2022

    • Author(s)
      臼田育矢、他
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
  • [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、他
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
  • [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、他
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
  • [Presentation] 原子核乾板によるガンマ線観測実験へ向けた次世代超高速読取装置HTS2の開発2022

    • Author(s)
      南英幸、他
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
  • [Presentation] GRAINE 計画:計画のロードマップ2022

    • Author(s)
      青木茂樹、他
    • Organizer
      大気球シンポジウム
  • [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の準備状況2022

    • Author(s)
      臼田育矢、他
    • Organizer
      大気球シンポジウム
  • [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、他
    • Organizer
      大気球シンポジウム
  • [Presentation] GRAINE 計画:次期気球実験に向けた与圧容器ゴンドラおよび飛跡角度較正機構の開発2022

    • Author(s)
      中村友亮、他
    • Organizer
      大気球シンポジウム
  • [Remarks] Aoki Lab web site

    • URL

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

URL: 

Published: 2023-12-25  

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