長時間気球による超高エネルギー宇宙線の組成とその相互作用

• 研究課題/領域番号: 08041108
• 研究種目: 国際学術研究
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 学術調査
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 高知大学
• 研究代表者: 普喜 満生 高知大学, 教育学部, 助教授 (10199177)
• 研究分担者: 浅木森 和夫 神戸女子短期大学, 助教授 (60202579) ; 伊代野 淳 岡山理科大学, 工学部, 講師 (10211757) ; 富永 孝宏 広島大学, 理学部, 助手 (20284151) ; 杉立 徹 広島大学, 理学部, 助教授 (80144806) ; 宮村 修 広島大学, 理学部, 教授 (80029511) ; 山本 明 高エネルギー物理学研究所, 低音センター, 教授 (30113418) ; 槇田 康博 高エネルギー物理学研究所, 物理系, 助手 (30199658) ; 小林 正明 高エネルギー物理学研究所, 物理系, 助教授 (40013388) ; 高橋 義幸 アラバマ大学, 理学部, 研究教授 ; 横見 博之 帝塚山大学, 経済学部, 教授 (60029460) ; 尾田 汎史 神戸大学, 理学部, 助手 (00030768) ; 嶽 鐘二 神戸大学, 理学部, 助手 (80030774)
• 研究期間 (年度): 1996 – 1997
• 研究課題ステータス: 完了 (1997年度)
• 配分額: 9,000千円 (直接経費: 9,000千円); 1997年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円); 1996年度: 5,500千円 (直接経費: 5,500千円)
• キーワード: 1次宇宙線 / 南極気球実験 / エネルギースペクトル / SuperJACEE / JACEE / Super JACEE / 宇宙線

研究概要

1995と96年に南極気球実験で得た宇宙線露出フィルムの解析を引き続き行った。放射線バックグラウンドが大きいため、X線フィルムの黒化度が従来のフィルムのものと傾向が異なることが判ったので、この補正方法を確立した。この新しい方法によって、高いエネルギーのものについては、今までの方法で決めたエネルギーよりも高くなることが分かり、一次宇宙線のエネルギースペクトルに若干の補正が加えられた。
一方、宇宙線の起源と伝播の問題を明かにするには、天文学の観点から超新星起源説では一次宇宙線の炭素・酸素比と、鉄・サブ鉄の比が問題であることが指摘された。このことは、電荷決定についてさらに精度を上げる必要がある。現在従来の方法や画像処理を適応した方法を検討しているが、この間題はまだ解決していない。
成果としては宇宙線国際会議(南アフリカ)で発表してあるように、南極実験のデータを追加したことで統計量が増えて、陽子とヘリウムを比べてヘリウムでエネルギーが高い方で相対的に多くなる傾向が依然より強調された点である。他の重い原子核成分はさらに増えているので、今後もっと高いエネルギー領域を調べる必要性が増した。尚、まだ南極実験の解析が半分も終わっていないので今後も続ける必要がある。
一方、超伝導マグネットを使ったSuperJACEE本実験は気球の機会に恵まれず、まだ遂行できていない。現在テスト実験のデータを解析中であるが、これも進めて本実験を実現する必要がある。

研究成果

• [文献書誌] K.Asakimori et al.,JACEE collaboration: "Cosmic Ray Proton and Helium Spectra-Results from the JACEE Experiment" Astrophysical Journal. (in press). (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Yoshiyuki Takahashi,JACEE collaboration: "Elemental Abundance of High Energy Cosmic Rays," Proceedings for Cosmic Ray Conference in Vietnam. (in press). (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Y.Takahashi et al.,ECHOS and JACEE collaboration: "The Search for Cosmic Strangelets with the Supersonic Concorde and with JACEE's Cirumpolar Balloon Flight in Antarctica" “Hyper-fine Interactions" Journal devoted to Research in the Border Regions of Solid State, Atomic and Nuclear Physics. 103. 99-111 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Y.Yoshii, T.Kajino and S.G.Ryan,: "Evolution of the Light Elements and the Cosmic Ray Flux in the Galaxy" Astrophysical Journal. 485. 605-610 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] H.Wilczynski et al.,the JACEE collaboration: "JACEE Results on Very High Energy Interactions" Nuclear Physics B(Proceedings Supplements). 52B. 81-91 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] M.L.Cherry et al.,JACEE collaboration: "Cosmic Ray Proton and Helium Spectra-Results from JACEE" Proceedings on 25^<th> Intl.Cosmic Ray Conference(Durban). 4. 1-4 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] O.Miyamura et al.: "Emulsion Chamber Experiments for International Space Station" Proceedings on 25^<th> Intl.Cosmic Ray Conference(Durban). 5. 17-20 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] B.S.Nilsen et al.: "Cosmic Ray H and He Spectra from 2 to 800 TeV/nucleon from the JACEE Experiments" The 6^<th> Conference on Interactions of Particle and Nuclear Physics(Big Sky). 1(in press). (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Yoshiyuki Takahashi,JACEE collaboration: "Elemental Abundance of High Energy Cosmic Rays" Nuclear Physics B(Proceedings Supplements). 60B. 83-92 (1998)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] K.Aasakimori et al., JACEE collaboration.: "Cosmic Ray Proton and Helium Spectra-Results from the JACEE Experiment" Astrophysical Journal. (in press). (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Yoshiyuki Takahashi JACEE collaboration: "Elemental Abundance of High Energy Cosmic Rays" Proceedings for Cosmic Ray Conference in Vietnam. (in press). (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Y.Takahashi et al.ECHOS and JACEE collaboration: "The Search for Cosmic Strangelets with the Supersonic Concorde and with JACEE's Circumpolar Balloon Flight in Antarctica" "Hyper-fine Interactions"Journal devoted to Research in the Border Regions of Solid State, Atomic and Nuclear Physics. 103. 99-11 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Y.Yoshii, T.Kajino and S.G.Ryan: "Evolution of the Light Elements and the Cosmic Ray Flux in the Galaxy" Astrophysical Journal. 485. 605-610 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] H.Wilczynski et al., the JACEE collaboration: "JACEE Results on Very High Energy Interactions" Nuclear Physics B (Proceedings Supplements). 52B. 81-91 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] M.L.Cherry et al., JACEE collaboration: "Cosmic Ray Proton and Helium Spectra-Results from JACEE" Proceedings on 25^<th> Intl.Cosmic Ray Conference (Durban). 4. 1-4 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] O.Miyamura et al.: "Emulsion Chamber Experiments for International Space Station" Proceedings on 25^<th> Intl.Cosmic Ray Conference (Durban). 5. 17-20 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] B.S.Nilsen et al.: "Cosmic Ray H and He Spectra from 2 to 800 TeV/nucleon from the JACEE Experiments" The 6^<th> Conference on Interactions of Particle and Nuclear Physics (Big Sky). 1 (in press). (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Yoshiyuki Takahashi, JACEE collaboration: "Elemental Abundance of High Energy Cosmic Rays" Nuclear Physics B (Proceedings Supplements). 60B. 83-92 (1998)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Yoshiyuki Takahashi: "Elemental Abundance of High Enevgy Cosmic Rays" Nuclear Physics B(proc.suppl.). 60B. 83-92 (1998)
• [文献書誌] B.S.Nilsen et al.: "Cosmic Ray H and He Spectra from 2 to 800 TcV/n from JACEEE×peviment" Droc.6th Conference on the Intersections of Particbsand Nuclear Physics. 1(印刷中). (1997)
• [文献書誌] M.L.Cherry et al.: "Cosmic Ray Proton and Helium Spectra-Results from JACEE" Droc.20th Intl.Cosmic Ray Conference (Durban). 4. 1-4 (1997)
• [文献書誌] O.Miyamura et al.: "Emulsion Chamber Experiment for International Space Station" 上に同じ. 5. 17-20 (1997)
• [文献書誌] H.Wilceynski et al.: "Measurement of Charges of Heavy Ions Using a CCD Camera" 上に同じ. 7. 285-288 (1997)
• [文献書誌] B.S.Nilscn et al.: "New Results on Cosmic Ray H and He Composition from the JACEE Collaboration" Proc.Texap Symp.on Relativistic Astrophysics. (印刷中). (1997)
• [文献書誌] H.Wilczynski et al.: "JACEE Results on Very High Euevgy Interactions" Uncl.Dhysics.B. 52B. 81-86 (1997)
• [文献書誌] B.S.Nilsen et al. JACEE collabolation: "New results on cosmic ray H,He composition from the JACEE collzboration" Rroceedings for the 18th Texax Symposium on Pelativistic Astrophysics in Chicago. (in press). (1997)
• [文献書誌] K.Asakimori,et al JACEE collaboration: "Cosmic Roy Proton and Helium Speotra-Results from the JACEE Experiment" Astro physical Journal. (in press). (1997)
• [文献書誌] Yoshiyuki Takahashi the JACEE collaboration: "Elemental Abundauce of High Energy Cosmic Roys" Proceedings for Cosmic Ray Conference in Vietnam. (in press). (1997)
• [文献書誌] JACEE colla boration Y.Takahashi: "Elemental Abundance of High Eneagy cosmic Rays" 飛球泰による宇宙線観測研究会 東大宇宙線研究所研究報告. 1. 28-37 (1996)
• [文献書誌] JACEE collaboration A.Iyono: "Super JACEE" 同上. 1. 57-60 (1996)
• [文献書誌] Y.Takahashi et al,ECFFOS and JACEE Collaboration: "The search for cosmie stvangelets with the super-sonic concorde and with JACEE's circumpolar balloon flight in Antarctica" “Hper fine Interactions"Journal devoted to Research in the Border Regions of Solid State, Atomic and Niudear Physics. 103. 99-111 (1996)
• [文献書誌] H,Wilczynski et al, the JACEE collaboration: "Proc.9th Int'l Sywpo on Very High Energy Cosmic Ray Interoctions." JACEF Results on Very High Energy Inferactions (印刷中), (1996)