2019 Fiscal Year Annual Research Report
エキゾチック原子法を用いた宇宙観測およびその応用による新機軸
Publicly Offered Research
| Project Area | Toward new frontiers : Encounter and synergy of state-of-the-art astronomical detectors and exotic quantum beams |
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| Project/Area Number |
19H05198
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| Research Institution | Japan Aerospace EXploration Agency |
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Principal Investigator |
福家 英之 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 准教授 (10392820)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 検出器 / X線 / 宇宙線 / 粒子計測技術 / 数値シミュレーション / エキゾチック原子 / 高性能化 / 応用検討 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、エキゾチック原子のカスケード崩壊に伴い放出される特性X線を測定してエキゾチック原子種を同定する「エキゾチック原子法」によって宇宙線中の反原子核の観測を高度化するという本研究領域内の新機軸を探究することである。
特に、エキゾチック原子法の中核を担うリチウムドリフト型シリコン（Si(Li)）検出器の開発と高性能化を目指している。2019年度は、Si(Li)検出器の評価モデルを開発し、広い温度範囲での特性評価などの各種試験を通じて、Si(Li)検出器の高性能化に向けた基盤的データを取得した。
また、エキゾチック原子法を用いた初の宇宙線反原子核観測計画であるGAPS実験の測定器構成を念頭に、2019年度はGEANTや機械学習を用いた数値シミュレーションコードの改良を行い、エキゾチック原子法の理解を深めるとともに、宇宙線観測に向けたSi(Li)検出器アレイの設計最適化検討を進めた。
さらに、Si(Li)検出器を非破壊検査ツールとして他分野にも活用することを目指して、医療放射線用途などの応用検討に着手した。
得られた成果は学会や学術論文で順次発表している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
Si(Li)検出器の高性能化検討、エキゾチック原子法の理解の深化、宇宙線観測に向けた測定器設計の最適化検討、他用途への応用検討、をいずれも当初計画どおりに進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
2019年度の研究成果を踏まえ、Si(Li)検出器の高性能化検討や数値シミュレーションを用いたアレイ最適化検討など、本研究領域内の新機軸の探究に向けた研究計画を引き続き推進する。
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[Presentation] Large-area Si(Li) Detectors for X-ray Spectrometry and Particle Tracking for the GAPS Experiment2019
Author(s)
Field Rogers, Mengjiao Xiao, Kerstin Perez, Steven Boggs, Tyler Erjavec, Lorenzo Fabris, Hideyuki Fuke, Charles J. Hailey, Masayoshi Kozai, Alex Lowell, Norman Madden, Massimo Manghisoni, Steve McBride, Valerio Re, Elisa Riceputi, Nathan Saffold, Yuki Shimizu, and Gianluigi Zampa
Organizer
IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference
Int'l Joint Research
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[Presentation] 宇宙線反粒子探索GAPS実験の現状報告‐日本チームの進捗を中心として‐2019
Author(s)
小財正義, 福家英之, 岡崎峻, 小川博之, 西城大, 徳永翔, 吉田哲也, 竹内崇人, 中上裕輔, 吉田篤正, 和田拓也, 清水雄輝, 山田昇, 小池貴久, 加藤千尋, 宗像一起, 永井大樹, 河内明子, 小林聖平, 五味颯雅, 近藤愛実, 高橋俊, 竹村薫, 田邉拓哉, 長島弘明, 水野広基, 井上剛良, 他
Organizer
日本物理学会 第75回年次大会
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[Presentation] 宇宙線反粒子探索GAPS実験計画の（特に日本チームの）現状報告2019
Author(s)
福家英之, 小財正義, 小川博之, 岡崎峻, 西城大, 徳永翔, 吉田哲也, 中上裕輔, 竹内崇人, 和田拓也, 吉田篤正, 清水雄輝, 山田昇, 小池貴久, 加藤千尋, 宗像一起, 永井大樹, 五味颯雅, 河内明子, 小林聖平, 近藤愛実, 水野広基, 長島弘明, 高橋俊, 竹村薫, 田邉拓哉, 井上剛良, 他
Organizer
宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所宇宙科学シンポジウム
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[Presentation] 宇宙線反粒子探索GAPS実験計画の（特に日本チームの）現状報告2019
Author(s)
福家英之, 小財正義, 小川博之, 岡崎峻, 西城大, 徳永翔, 吉田哲也, 中上裕輔, 竹内崇人, 和田拓也, 吉田篤正, 清水雄輝, 山田昇, 小池貴久, 加藤千尋, 宗像一起, 永井大樹, 五味颯雅, 河内明子, 小林聖平, 近藤愛実, 水野広基, 長島弘明, 高橋俊, 竹村薫, 田邉拓哉, 井上剛良, 他
Organizer
宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所大気球シンポジウム
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