| 研究領域 | 素粒子現象から巨大構造物までを透視するマルチスケールミューオンイメージングの創成 |
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| 研究課題/領域番号 |
21H05086
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| 研究種目 |
学術変革領域研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
学術変革領域研究区分(Ⅱ)
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
森島 邦博 名古屋大学, 理学研究科, 准教授 (30377915)
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| 研究分担者 |
宮本 成悟 東京大学, 地震研究所, 助教 (80402444)
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| 研究期間 (年度) |
2021-08-23 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
39,000千円 (直接経費: 30,000千円、間接経費: 9,000千円)
2023年度: 15,210千円 (直接経費: 11,700千円、間接経費: 3,510千円)
2022年度: 16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円)
2021年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
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| キーワード | ミューオン / 原子核乾板 / ピラミッド / 火山 / 宇宙線 / 三次元イメージング |
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| 研究開始時の研究の概要 |
地上に降り注ぐ宇宙線中に含まれる素粒子「ミューオン」が持つ極めて高い透過力を利用して、ミューオンが物体中を透過する際に生じる減衰を計測する事で、巨大な物体内部の密度コントラストを可視化する「宇宙線ミューオンイメージング」の技術革新により、ピラミッド（考古学）、火山（地球惑星科学）の内部の高精細三次元密度分布の可視化を実現し、異分野融合研究を通して各々の学術的な問いに迫る。原子核乾板を用いて、大規模かつ多地点からの同時観測を実現し、厚さが1m規模の人工構造物から1km規模の火山までマルチスケールな対象への多彩化の基盤を構築する。
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| 研究実績の概要 |
地上に降り注ぐ宇宙線中に含まれる素粒子「ミューオン」が持つ極めて高い透過力を利用して、ミューオンが物体中を透過する際に生じる減衰を計測する事で、巨大な物体内部の密度コントラストを可視化する「宇宙線ミューオンイメージング」の技術革新により、ピラミッド（考古学）、火山（地球惑星科学）の内部の三次元イメージングを実現し、異分野融合研究を通して各々の学術的な問いに迫る。原子核乾板を用いて、大規模かつ多地点からの同時観測を実現し、厚さが1m規模の人工構造物から1km規模の火山までマルチスケールな対象への多彩化の基盤を構築する。
三次元ミューオンイメージングの技術開発のために、複数の原子核乾板を用いてエジプトのクフ王ピラミッドおよび大室山の多地点同時観測を行ったデータを用いて解析手法の開発を進めた。ピラミッドの解析では、クフ王ピラミッドの北側に位置するシェブロンと呼ばれる切妻構造背後の空間の形状を10cm以下の精度で推定する方法を確立して論文を投稿した。さらに、カフラー王ピラミッドの三次元可視化のための原子核乾板の設置およびカイロ大学における現像設備の立ち上げを行った。火山観測では、大室山の周囲を取り囲むように11地点から同時に観測した解析結果を論文にまとめて公表した。また、イタリア・ナポリの地下遺跡における多地点観測結果の論文投稿を行い、ホンジュラスのコパン遺跡の解析を進めた。
可視化対象の多彩化のための原子核乾板技術の開発を進めた。潜像退行特性の改善を狙い、新しい化合物の候補であるメチオニンを添加した原子核乾板の評価を進めた。新型原子核乾板飛跡読み取り装置のための大粒子原子核乾板の開発および評価を進めた。運動量測定のための新手法の開発を進め、計測技術に関する論文を投稿した。本開発技術を用いた新しい対象への適用の検討を進めた。上記の成果発表を関連する学会で行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
新しい計測対象であるエジプトのカフラー王ピラミッドの三次元可視化のために、カフラー王ピラミッドの内部の玄室、副室および下降通路内部に原子核乾板を設置して、カイロ大学に現像設備を立ち上げるなど、エジプトのピラミッドの観測は順調に進展している。従来からの可視化対象として、イタリア・ナポリの地下遺跡やホンジュラスのコパン遺跡の多地点データ解析およびその他の新しい可視化対象への適用の検討も進めた。また、原子核乾板の改良についても、新型原子核乾板読み取り装置への適応や屋外での多地点同時観測のための性能向上を計画通り開始した。さらに、原子核乾板技術および三次元可視化に関して得られた研究成果の論文投稿および公表を着実に進めた。
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| 今後の研究の推進方策 |
ピラミッドの解析では、クフ王ピラミッドの中心部に発見した巨大空間を対象として大回廊内部の多地点に設置した原子核乾板による観測データの解析および空間の三次元形状推定を進める。また、カフラー王ピラミッドの三次元可視化のための原子核乾板の設置・回収および解析を進める。さらに、ホンジュラスのコパン遺跡の解析を進めつつ、マヤ遺跡の新しい可視化対象としてのグアテマラのティカル遺跡の神殿ピラミッドの選定を進める。火山観測については、新しい火山の観測対象の選定を進める。
可視化対象の多彩化のための原子核乾板技術の開発を引き続き進める。潜像退行特性の改善を狙った新しい化合物の候補であるメチオニンの効果を判定する。新型原子核乾板飛跡読み取り装置への大粒子原子核乾板の最適化を進める。本開発技術を用いた新しい可視化対象への適用の検討および観測を進める。
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