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巨大空気シャワー観測装置用(オージェ計画)水チェレコフ検出器の開発

研究課題

研究課題/領域番号 08454061
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 素粒子・核・宇宙線
研究機関東京大学

研究代表者

永野 元彦  東京大学, 宇宙線研究所, 教授 (00013384)

研究分担者 吉田 滋  東京大学, 宇宙線研究所, 助手 (00272518)
林田 直明  東京大学, 宇宙線研究所, 助手 (50114616)
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 *注記
5,800千円 (直接経費: 5,800千円)
1997年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
1996年度: 4,700千円 (直接経費: 4,700千円)
キーワード宇宙線 / 最高エネルギー / 水チェレンコフ / 空気シャワー / ミューオン / 電磁成分 / オージェ成分 / AGASA / オージェ計画 / 巨大空気シャワー / 水チェレンコフ検出器
研究概要

最もエネルギーの高い宇宙線の起源を明らかにするため、3000km^2の広大な面積に検出器を配置する巨大空気シャワー観測装置を、南、北半球に各1カ所づつ建設する計画(オージェ計画、代表James Cronin)が国際協力で進められている。シミュレーションによれば、ミューオンと電磁成分の密度比や、時間の遅れ比などは、一次宇宙線の化学組成に依っており、オージェ計画では、ミューオンを電磁成分から分離して測定するため、面積10m^2のチェレンコフ検出器を使用することを予定している。幾つかの参加国で水チェレンコフ検出器を製作し、その特性測定がなされているが、実際の空気シャワーの中心から遠方での測定が出来るのは、現在世界中で明野観測所しかない。そのため、1996年度にまず水タンク(直径3.8m、深さ1.2m)を1台製作し、「広域空気シャワー観測装置(AGASA)」内に設置した。水タンクの上面に口径20cm光電子増倍管R5912を3本取りつけ、AGASAからのトリガーにより、それぞれの光電子増倍管からの信号波形を4現象ディジタルオッシロスコープで記録し、GPIB/LANリンク、AKENO LANを通じてディスクに収納記録する。これにより、1996年度は空気シャワー中心から遠方でのミューオン信号、電磁成分の信号の平均波形及びその平均からの変動を求めた。1997年6月に、1996年の観測結果をもとに改良を加えた2号水タンクを、1号タンクから1.8km離れた場所に設置した。これら2台の水チェレンコフ検出器を使用し、ミューオンと電磁成分のタンク中での発光量と空気シャワー面からのそれぞれの粒子の到着時間の違いから、ミューオンと電磁成分の分離を試みている。ミューオンと電磁成分の密度比や、時間の遅れ比などは、一次宇宙線の化学組成に依るので、本年度は空気シャワー中心から遠方でのミューオンと電磁成分の分離解析手法をモンテカルロシミュレーションの結果と比較しながら開発中である。

報告書

(3件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (32件)

  • [文献書誌] J.W.Cronin: "Science of Extremely High Energy Cosmic Rays" Proc.of ICRR Symposium. 2-16 (1997)

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  • [文献書誌] N.Hayashida et al.: "Recent Results of AGASA Experiments" Proc.of ICRR Symposium. 17-27 (1997)

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  • [文献書誌] N.Sakaki and M.Nagano: "Test of a Water Cerenkov Detector for the Auger Project at Akeno Giant Air Shower Array" Proc.of ICRR Symposium. 402-406 (1997)

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  • [文献書誌] C.Pryke: "Performance Simulation of a 10m^2 Water Cerenkov Detector and Comparison with Experiment" Proc.of ICRR Symposium. 407-411 (1997)

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  • [文献書誌] N.Sakaki, M.Nagano, T.Kutter and C.pryke: "Characteristics of a Water Cerenkov detector for the Auger Oroject far from the Cores of Giant Air Showers" Proc.of 25the ICRC,Durban. 5. 217-220 (1997)

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  • [文献書誌] C.Pryke: "Simulated Performance of the Auger Observatory Water Cherenkov Arrays" Proc.of 25the ICRC,Durban. 5. 209-212 (1997)

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  • [文献書誌] C.Pryke and T.Kutter: "Measurements of R1408 Photomultiplier Performance" Auger Project Technical Note. GAP-96-041. 1-11 (1996)

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  • [文献書誌] C.Pryke: "Should the Top Surface of the Water Tank Lining be Black?" Auger Project Technical Note. GAP-97-015. 1-6 (1997)

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  • [文献書誌] T.Kutter, C.Pryke, M.Nagano and N.Sakaki: "Self Calibration of the Water Cherenkov Tanks:Experimental Results" Auger Project Technical Note. GAP-97-025. 1-11 (1977)

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  • [文献書誌] C.Pryke: "Self Calibration of the Water Cherenkov Tanks:Simulation" Auger Project Technical Note. GAP-97-026. 1-15 (1997)

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  • [文献書誌] J.W.Cronin: "Science of Extremely High Energy Cosmic Rays" Proceedings of ICRR Symposium on Extremely High Energy Cosmic Ray Astrophysics and Future Observatories (ed.by M.Nagano, ICRR,Univ.of Tokyo). 2-16 (1997)

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  • [文献書誌] N.Hayashida et al.: "Recent results of AGASA experiments" Proceedings of ICRR Symposium on Extremely High Energy Cosmic Ray Astrophysics and Future Observatories (ed.by M.Nagano, ICRR,Univ.of Tokyo). 17-27 (1997)

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  • [文献書誌] N.Sakaki and M.Nagano: "Test of a Water Cerenkov Detector for the Auger Project at Akeno Giant Air Shower Array" Proceedings of ICRR Symposium on Extremely High Energy Cosmic Ray Astrophysics and Future Observatories (ed.by M.Nagano, ICRR,Univ.of Tokyo). 402-406 (1997)

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  • [文献書誌] C.Pryke: "Performance Simulation of a 10m^2Water Cerenkov Detector and Comparison with Experiment" Proceedings of ICRR Symposium on Extremely High Energy Cosmic Ray Astrophysics and Future Observatories (ed.by M.Nagano, ICRR,Univ.of Tokyo). 407-411 (1997)

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  • [文献書誌] N.Sakaki et al.: "Characteristics of a water Cerenkov Detedctor for the Auger Project far from the Cores of Giant Air Showers" Proceedings of 25th ICRC,Durban. 5. 217-220 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] C.Pryke: "Simulated Performance of the Auger Observatory Water Cherenkov Arrays" Proceedings of 25th ICRC,Durban. 5. 209-212 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] C.Pryke and T.Kutter: "Measurements of R1408 Photomultiplier Performance" Auger Project Technical Note. GAP-96-041. (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] C.Pryke: "Should the Top Surface of the Water Tank Lining be Black?" Auger Project Technical Note. GAP-97-015. (1997)

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  • [文献書誌] T.Kutter et al.: "Self Calibration of the Water Cherenkov Tanks : Experimental Results" Auger Project Technical Note. GAP-97-025. (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] C.Pryke: "Self Calibration of the Water Cherenkov Tanks : Simulation" Auger Project Technical Note. GAP-97-026. (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.W.Cronin: "Science of Extremely High Energy Cosmic Rays" Proc.of ICRR Symposium. 2-16 (1977)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] N.Hayashida et al.: "Recent Results of AGASA Experiments" Proc.of ICRR Symposium. 17-27 (1977)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] N.Sakaki and M.Nagano: "Test of a Water Cerenkov Detector for the Auger Project at Akeno Giant Air Shower Array" Proc.of ICRR Symposium. 402-406 (1977)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] C.Pryke: "Performance Simulation of a 10m^2 Water Cerenkov Detector and Comparison with Experiment" Proc.of ICRR Symposium. 407-411 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] N.Sakaki, M.Nagano T.Kutter and C.Pryke: "Characteristics of a Water Cerenkov Detector for the Auger Project far from the Cores of Giant Air Showers" Proc.of 25th ICRC,Durban. 5. 217-220 (1977)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] C.Pryke: "Simulated Performance of the Auger Observatory Water Cherenkov Arrays" Proc.of 25th ICRC,Durban. 5. 209-212 (1977)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] C.Pryke: "Should the Top Surface of the Water Tank Lining be Black?" Auger Project Technical Note. GAP-97 GAP-015. 1-6 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kutter, C.Pryke, M.Nagano and N.sakaki: "Self Calibration of the Water Cherenkov Tanks : Experimental Results" Auger Project Technical Note. GAP-97 GAP-025. 1-11 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] C.Pryke: "Self Calibration of the Water Cherenkov Tanks : Simulation" Auger Project Technical Note. GAP-97 GAP-026. 1-15 (1977)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] C.Pryke and T.Kutter: "Measurements of R1408 Photomultiplier Performance" Auger Project Technical Note. GAP-96 GAP-041. 1-11 (1996)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] N.Sakaki and M.Nagano: "Test of a Water Cerenhov Detector for the Auger Project" Proceedings of International Symposium on Extremely High Energy Cosmic Rays:Astrophysics and Futwe Obsurvatories. 402-406 (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] C.Pryke: "Performance Simulation of a 10m^2 Water Cerenkov Detector and Comparison With Experiment" Proceedings of International Symposium on Extremely HECR:Astrophysics and Fututwe Observatories. 407-411 (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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