2013 Fiscal Year Annual Research Report
ダークマター探索のためのエキゾチック原子を用いた反粒子宇宙線測定器の開発
| Project/Area Number |
22340073
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| Research Institution | Japan Aerospace Exploration Agency |
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Principal Investigator |
福家 英之 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 助教 (10392820)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 宇宙線 / ダークマター / 反粒子 / 反物質 / エキゾチック原子 / 測定器開発 / 気球実験 / エックス線 |
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| Research Abstract |
本研究は、宇宙線中に微量に含まれている反粒子（とりわけ未発見の反重陽子）の高感度探索を通じてダークマター等の初期宇宙物理の課題に迫ることを最終目的とする。宇宙線反重陽子は、超対称性粒子ニュートラリーノを始めとするダークマター候補の対消滅を起
源として極微量が存在している可能性がある。その検出に最適な低エネルギー領域（運動エネルギー数100MeV）にて最高の観測感度を得るため、宇宙線反粒子と測定器ターゲットとが形成するエキゾチック原子の崩壊過程から生ずる特性X線や荷電粒子を利用する、と
いう従来にないオリジナルな粒子識別手法を用いた反粒子宇宙線測定器「GAPS（General Anti-Particle Spectrometer）」の開発を進めている。
平成25年度はこれまでの研究成果を発展させ、GAPS測定器の詳細設計や要素技術の改良を進めた。前24年度に北海道大樹町にて実施し成功したプロトタイプ測定器による技術実証気球実験のデータ解析をより深化し、測定器性能や環境バックグラウンドへの理解を深めた。そのほか実験室レベルでの各種実験データや計算機シミュレーションも交えて、測定器設計の詳細検討を一層進めた。GAPS熱制御系への採用を検討している自励振動ヒートパイプの大型化に成功するなど、要素技術開発も進めた。
得られた成果は学会や学術論文にて発表した。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] The flight of the GAPS prototype experiment2014
Author(s)
P. von Doetinchem, T. Aramaki, N. Bando, S.E. Boggs, H. Fuke, F.H. Gahbauer, C.J. Hailey, J.E. Koglin, S.A.I. Mognet, N. Madden, S. Okazaki, R.A. Ong, K.M. Perez, T. Yoshida, J. Zweerink
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Journal Title
AstroPart. Phys
Volume: 54
Pages: 93-109
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] The prototype GAPS (pGAPS) experiment2014
Author(s)
S.A.I. Mognet, T. Aramaki, N. Bando, S.E. Boggs, P. vonDoetinchem, H. Fuke, F.H. Gahbauer, C.J. Hailey, J.E. Koglin, N. Madden, K. Mori, S. Okazaki, R.A. Ong, K.M. Perez, G. Tajiri, T. Yoshida, J. Zweerink
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Journal Title
Nucl. Instr. and Methods
Volume: A 735
Pages: 24-38
DOI
Peer Reviewed
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