日ロ共同気球実験による一次宇宙線の観測

• 研究課題/領域番号: 08045019
• 研究種目: 国際学術研究
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 大学協力
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 弘前大学
• 研究代表者: 南條 宏肇 弘前大学, 理工学部, 教授 (00106840)
• 研究分担者: SVESHNIKOVA エル.ジー モスクワ大学, 原子核研究所, 上級研究員 ; ROGANOVA T.M モスクワ大学, 原子核研究所, 教授 ; ZATSEPIN G.T モスクワ大学, 教授 ; 市村 雅一 弘前大学, 理工学部, 助教授 (20232415) ; 倉又 秀一 弘前大学, 理工学部, 教授 (10215048) ; SVESHNIKOVA エル ジー モスクワ大学, 原子核研究所, 上級研究員 ; MANAGADZE Al モスクワ大学, 原子核研究所, 助教授 ; SVESHNIKOVA リューバ モスクワ大学, 原子核研究所, 教授 ; ROGANOVA Tat モスクワ大学, 原子核研究所, 教授 ; RAKOBOLSKAYA イリーナ モスクワ大学, 教授 ; ZATSEPIN Geo モスクワ大学, 教授 ; 松谷 秀哉 弘前大学, 医学部, 助手 (30241483)
• 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: 4,600千円 (直接経費: 4,600千円); 1997年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円); 1996年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
• キーワード: 宇宙線 / エネルギースペクトル / 大気球観測 / エマルションチェンバー / エネルシースペクトル / knee / 気球観測 / 日ロ共同研究

研究概要

本研究は、宇宙線のエネルギースペクトルにおける“knee"と呼ばれる折れ曲がりの原因を解明することを目的として、平成7年より年次的に行っている。気球による観測は、平成7年に2回、平成8年に2回、平成9年に3回、カムチャッカ半島からボルガ河流域まで160時間程の飛翔時間で行われ、平成9年の1回を除いて8回観測に成功した。回収された観測器の解体、宇宙線を検出した原子核乾板とX線フィルムの現像、毎年の観測計画およびデータ解析方針・解析方法の打ち合わせ、そしてデータ解析とその結果のつきあわせは、日ロ双方の研究者が相互に訪問することによって行われた。この相互訪問による議論や共同の解析作業は、研究の進展にとって大いに効力を発揮した。
また、日ロ双方で顕微鏡、精密ステージおよびコンピュータを組み合わせた新しい自動測定装置を開発し、原子核乾板上で宇宙線の衝突点を顕微鏡で探す作業の大幅な省力化を実現させた。これにより、長時間観測による統計量の大幅なアップにも解析が充分対応できるようになった。
データの解析については、平成7年度の分についてはすでに終了し、粒子別のエネルギースペクトルを良い精度で得ることが出来た。統計量としては充分ではないが、結果は低エネルギー側からの延長と矛盾しないものであった。また電荷決定法・エネルギー決定法など、解析面での新しい方法の開発も行い、これらをまとめて1997年、南アフリカのダ-バンで行われた宇宙線国際会議で報告した。平成8年と9年のデータについては、上記の新しく開発した測定システムを使って現在日ロ双方で解析中であり、平成8年の分については、今年の夏にまでに結果を出す予定である。

研究成果

• [文献書誌] S.Kuramata et al.: "Primary proton with PeV energy detected by RUNJOB experiment" Proc. of 25th International Cosmic Ray Conference. Vol.4. 133-136 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] T.Shibata et al.: "Proton and Helium spectra obtained by the first RUNJOB-campign" Proc. of 25th International Cosmic Ray Conference. Vol.4. 137-140 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] T.Shibata et al.: "Heavy component spectra obtained by the first RUNJOB-campaign" Proc. of 25th International Cosmic Ray Conference. Vol.4. 141-144 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] M.Ichimura et al.: "Methodology for the primary cosmic-ray observation in RUNJOB-program" Proc. of 25th International Cosmic Ray Conference. Vol.5. 9-12 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] M.Ichimura et al.: "Charge determination method for RUNJOB experiment" Proc. of 25th International Cosmic Ray Conference. Vol.5. 13-16 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] A.V.Apanasenko et al.: "The development of triangulation methods for searching of vertex points in emulsion chambers" Proc. of 25th International Cosmic Ray Conference. Vol.5. 301-304 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] H.Nanjo et al.: "Energy determination for RUNJOB experiment(1)-Proton and Herium component-" Proc. of 25th International Cosmic Ray Conference. Vol.7. 277-280 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] H.Nanjo et al.: "Energy determination for RUNJOB experiment(2) - Heavy component -" Proc. of 25th International Cosmic Ray Conference. Vol.7. 281-284 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] M.Ichimura et al.: "The using of triangulation methods for the searching of interaction points in emulsion chamber" Institute of Nuclear Physics Moscow State University. 97-44/495. 1-20 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] S.Kuramata et al.: "On the problem of particle energy determination in the range 1-300 TeV in emulsion chambers by emission angles of fastest secondaries" Institute of Nuclear Physics Moscow State University. 97-44/495. 1-22 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 市村 雅一 他: "スクリーンタイプX線フィルムによる重粒子の直接観測" 宇宙科学研究所大気球シンポジウム報告. 1997-12(印刷中). (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 南條 宏肇 他: "日露共同気球実験RUNJOB '97夏キャンペーン報告" 宇宙科学研究所大気球シンポジウム報告. 1997-12(印刷中). (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 柴田 徹 他: "日露共同気球実験 '95 解析結果1" 宇宙科学研究所大気球シンポジウム報告. 1997-12(印刷中). (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 柴田 徹 他: "日露共同気球実験 '95 解析結果2" 宇宙科学研究所大気球シンポジウム報告. 1997-12(印刷中). (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 南條 宏肇 他: "南極周回気球による一次宇宙線観測計画II" 宇宙科学研究所大気球シンポジウム報告. 1997-12(印刷中). (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 倉又 秀一 他: "日露共同気球実験RUNJOB '96夏キャンペーン報告" 宇宙科学研究所大気球シンポジウム報告. 1996-12. 96-99 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 南條 宏肇 他: "南極周回気球による一次宇宙線観測計画" 宇宙科学研究所大気球シンポジウム報告. 1996-12. 104-107 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 柴田 徹 他: "原子核乾板を用いた宇宙線入射粒子の電荷決定" 宇宙科学研究所大気球シンポジウム報告. 1996-12. 108-111 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 南條 宏肇 他: "日露共同気球実験のための宇宙線入射粒子のエネルギー決定" 宇宙科学研究所大気球シンポジウム報告. 1996-12. 112-115 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 柴田 徹 他: "日露共同気球実験 '95 Summer Campaign 解析結果" 宇宙科学研究所大気球シンポジウム報告. 1996-12. 116-119 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 市村 雅一 他: "長時間気球実験におけるスクリーンタイプX線フィルムの性能" 宇宙科学研究所大気球シンポジウム報告. 1996-12. 120-123 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] E.Kamioka: "Recent Results from the RUNJOB Experiment" 重点領域報告および「原子核特別号」. (印刷中). (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] A.V.Apanasenko et.al: "日露共同気球実験による高エネルギー1次宇宙線の観測" 宇宙科学研究所報告 特集. 第35号(印刷中). (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 柴田 徹 他: "RUNJOB 計画" ICRR報告. 116-96-1. 63-72 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] S.Kuramata et al.: "Primary proton with PeV energy detected by RUNJOB experiment" Proc.of 25th International Cosmic Ray Conference. Vol.4. 133-136 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] T.Shibata et al.: "Proton and Helium spectra obtained by the first RUNJOB-campaign" Proc.of 25th International Cosmic Ray Conference. Vol.4. 137-140 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] T.Shibata et al.: "Heavy component spectra obtained by the first RUNJOB-campaign" Proc.of 25th International Cosmic Ray Conference. Vol.4. 141-144 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] M.Ichimura et al.: "Methodology for the primary cosmic-ray observation in RUNJOB-program" Proc.of 25th International Cosmic Ray Conference. Vol.5. 9-12 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] M.Ichimura et al.: "Charge determination method for RUNJOB experiment" Proc.of 25th International Cosmic Ray Conference. Vol.5. 13-16 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] A.Apanasenko et al.: "The development of triangulation methods for searching of vertex points in emulsion chambers" Proc.of 25th International Cosmic Ray Conference. Vol.5. 301-304 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] H.Nanjo et al.: "Energy determination for RUNJOB experiment (1) - Proton and Herium component" Proc.of 25th International Cosmic Ray Conference. Vol.7. 277-280 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] H.Nanjo et al.: "Energy determination for RUNJOB experiment (2) - Heavy component" Proc.of 25th International Cosmic Ray Conference. Vol.7. 281-284 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] M.Ichimura et al.: "The using of triangulation methods for the searching of interaction points in emulsion chamber" Institute of Nuclear Physics Moscow state University Report. 97-44/495. 1-20 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] S.Kuramata et al.: "On the problem of particle energy deter-mination in the range 1-300 TeV in emulsion chambers by emission angles of fastest secondaries" Institute of Nuclear Physics Moscow State University Report. 97-44/495. 1-22 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] M.Ichimura et al.: "Direct observation of heavy primries by use of screen type X-ray film" Proc.Balloon Symposium (published from Inst.of Space and Astronautical science). 1997-12 (to be published). (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] H.Nanjo et al.: "Japan-Russia cooperative balloon experiment - Report of '97 summer campaign -" Proc.Balloon Symposium (published from Inst.of Space and Astronautical science). 1997-12 (to be published). (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] T.Shibata et al.: "Japan-Russia cooperative balloon experiment - Result 1.about '95 campaign -" Proc.Balloon Symposium (published from Inst.of Space and Astronautical science). 1997-12 (to be published). (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] T.Shibata et al.: "Japan-Russia cooperative balloon experiment - Result 2.about '95 campaign -" Proc.Balloon Symposium (published from Inst.of Space and Astronautical science). 1997-12 (to be published). (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] H.Nanjo et al.: "Proposal for the cosmic-ray primary obser-vation by the antarctic poler patrol balloon. II" Proc.Balloon Symposium (published from Inst.of Space and Astronautical science). 1997-12 (to be published). (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] S.Kuramata et al.: "Japan-Russia cooperative balloon experiment - Report of '96 summer campaign -" Proc.Balloon Symposium (published from Inst.of Space and Astronautical science). 1996-12. 96-99 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] H.Nanjo et al.: "Proposal for the cosmic-ray primary obser-vation by the antarctic poler patrol balloon" Proc.Balloon Symposium (published from Inst.of Space and Astronautical science). 1996-12. 104-107 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] T.Shibata et al.: "Charge determination of cosmic-ray primary by use of nuclear emulsion" Proc.Balloon Symposium (published from Inst.of Space and Astronautical science). 1996-12. 108-111 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] H.Nanjo et al.: "Energy determination of cosmic-ray primary for Japan Russia cooperative balloon experiment" Proc.Balloon Symposium (published from Inst.of Space and Astronautical science). 1996-12. 112-115 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] T.Shibata et al.: "Japan-Russia cooperative balloon experiment - Result about '95 summer campaign" Proc.Balloon Symposium (published from Inst.of Space and Astronautical science). 1996-12. 116-119 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] M.Ichimura et al.: "Sensitivity of screen type x-ray film for the case of long dulation balloon flight." Proc.Balloon Symposium (published from Inst.of Space and Astronautical science). 1996-12. 120-123 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] E.Kamioka: "Recent Results from the RUNJOB Experiment" Report of Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas.(to be published).
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] A.V.Apanasenko et.al: "Observation of high energy cosmic-ray primaries by Japan-Russia cooperative balloon experiment" ISAS-report (published from Inst.of Space and Astronautical Space). No.35 (to be published). (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] T.Shibata et al.: "RUNJOB progrum" ICRR-report (Published from Inst.of Clsmic Ray Research). 116-96-1. 63-72 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] S. Kuramata et al.: "Primary proton with PeV energy detected by RUNJOB experiment" Proc. of 25th International Cosmic Ray Conference. Vol.4. 133-136 (1997)
• [文献書誌] T. Shibata et al.: "Preten and Helium spectra obtained by the first RUNJOB-campaign" Proc. of 25th International Cosmic Ray Conference. Vol.4. 137-140 (1997)
• [文献書誌] T. Shibata et al.: "Heavy component spectra obtained by the first RUNJOB-campaign" Proc. of 25th International Cosmic Ray Conference. Vol.4. 141-144 (1997)
• [文献書誌] M. Ichimura et al.: "Methodology for the primary cosmic-ray observation in RUNJOB-prpgram" Proc. of 25th International Cosmic Ray Conference. Vol.5. 9-12 (1997)
• [文献書誌] M. Ichimura et al.: "Charge determination methed for RUNJOB experiment experiment" Proc. of 25th International Cosmic Ray Conference. Vol.5. 13-16 (1997)
• [文献書誌] A. V. Apanasenko et al.: "The development of trianglation methods for searching of verter points in emulsion chambers" Proc. of 25th International Cosmic Ray Conference. Vol.5. 301-304 (1997)
• [文献書誌] H. Nanjo et al.: "Energy determination for RUNJOB experiment (1)-Proton and Herium component-" Proc. of 25th International Cosmic Ray Conference. Vol.7. 277-280 (1997)
• [文献書誌] H. Nanjo et al.: "Energy determination for RUNJOB experiment (2)- Heavy component-" Proc. of 25th International Cosmic Ray Conference. Vol.7. 281-284 (1997)
• [文献書誌] M. Ichimura et al.: "The using of triangulation methods for the searching of interaction points in emulsion chamber" Institute of Nuclear Physics Moscow State University. 97-44/495. 1-20 (1997)
• [文献書誌] S. Kuramata et al.: "On the problem of particle energy determination in the range 1-300 Tev in emulsion chambers by emission angles of fastest secondaries" Institute of Nuclear Physics Moscow State University. 97-44/495. 1-22 (1997)
• [文献書誌] 市村 雅一 他: "スクリーンタイプX線フィルムによる重粒子の直接観測" 宇宙科学研究所大気球シンポジウム報告. 1997-12(印刷中). (1997)
• [文献書誌] 南條 宏肇 他: "日露共同気球実験RUNJOB'97夏キャンペーン報告" 宇宙科学研究所大気球シンポジウム報告. 1997-12(印刷中). (1997)
• [文献書誌] 柴田 徹 他: "日露共同気球実験'97解析結果1" 宇宙科学研究所大気球シンポジウム報告. 1997-12(印刷中). (1997)
• [文献書誌] 柴田 徹 他: "日露共同気球実験'97解析結果2" 宇宙科学研究所大気球シンポジウム報告. 1997-12(印刷中). (1997)
• [文献書誌] 南條 宏肇 他: "南極周回気球による一次宇宙線観測計画II" 宇宙科学研究所大気球シンポジウム報告. 1997-12(印刷中). (1997)
• [文献書誌] E. Kamioka: "Recent Results from the RUNJOB Experiment" 重点領域報告および「原子核特別号」. (印刷中). (1997)
• [文献書誌] A. V. Apanasenko et. al: "日露共同気球実験による高エネルギー1次宇宙線の観測" 宇宙科学研究所報告 特集. 第35号(印刷中). (1997)
• [文献書誌] 柴田 徹 他: "RUNJOB 計画" ICRR報告. 116-96-1. 63-72 (1996)
• [文献書誌] 倉又秀一 他: "日露共同気球実験'96フライト報告" 大気球シンポジウム. (1997)
• [文献書誌] 南條宏肇 他: "日露共同気球実験'95 Summer Campaign解析結果" 大気球シンポジウム. (1997)
• [文献書誌] 市村雅一 他: "日露共同気球実験のための宇宙線入射粒子のエネルギー決定" 大気球シンポジウム. (1997)
• [文献書誌] 市村雅一 他: "長時間気球実験におけるスクリーンタイプX線フィルムの性能" 大気球シンポジウム. (1997)
• [文献書誌] 倉又秀一 他: "原子核乾板を用いた宇宙線入射粒子の電荷決定" 大気球シンポジウム. (1997)
• [文献書誌] 南條宏肇 他: "南極周回気球による一次宇宙線観測計画" 大気球シンポジウム. (1997)