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一次宇宙線(陽子・ヘリウム)の精密測定による大気ニュートリノ絶対強度の決定

研究課題

研究課題/領域番号 12047227
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関高エネルギー加速器研究機構

研究代表者

吉田 哲也  高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助教授 (50222394)

研究分担者 槇田 康博  高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助手 (30199658)
吉村 浩司  高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助教授 (50272464)
三井 清美  山梨学院大学, 経営情報学部, 教授 (80013340)
笠原 克昌  芝浦工業大学, システム工学部, 教授 (00013425)
山本 明  高エネルギー加速器研究機構, 低温工学センター, 教授 (30113418)
研究期間 (年度) 2000 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
166,800千円 (直接経費: 166,800千円)
2003年度: 55,000千円 (直接経費: 55,000千円)
2002年度: 50,900千円 (直接経費: 50,900千円)
2001年度: 32,100千円 (直接経費: 32,100千円)
2000年度: 28,800千円 (直接経費: 28,800千円)
キーワードBESS気球実験 / 超伝導スペクトロメータ / 一次宇宙線 / エネルギースペクトル / 国際研究者交流 / アメリカ合衆国 / 大気ニュートリノ絶対流束 / 高運動量分解能 / BESS / 宇宙船μ粒子スペクトル / 高度依存性 / 大気シャワーモデル / 大気ニュートリノ振動 / 飛跡検出器 / μ粒子残留大気圧依存性 / 気球搭載型超伝導スペクトロメータ / 陽子・ヘリウムスペクトラム / ドリフトチェンバの開発 / ニュートリノスペクトラムへの地磁気効果
研究概要

平成14年度に実施したBESS気球搭載型超伝導スペクトロメータを用いた宇宙粒子線観測気球実験のデータ解析を進め、1〜540GeVの広いエネルギー領域にわたる一次宇宙線(陽子・ヘリウム)エネルギースペクトルを10%以下の精度で決定した。
平成14年8月に実施された気球実験では気球運用のトラブルから観測時間が予定より短く、また平成15年度の気球実験はNASAの科学観測用大型気球のトラブルの頻発による使用許可取り消しのため実施できなかった。そこで測定器性能の理解を徹底的に深めて平成14年に得られたデータを最大限生かし、初期の目標をほぼ達成するエネルギー領域と精度でエネルギースペクトルを決定できた。
データ解析にあたっては、PCコンプレックスとSANEデータストレージシステムを組み合わせた新しいデータ解析用計算機システムを構築し、フライトデータから信頼できる測定器較正パラメタを導出し、またシミュレーションデータの生成に利用した。
BESS測定器についても地上での観測における高エネルギー領域での粒子識別性能を向上させるため、シリカエアロジェルカウンタの改良を進めた。飛跡検出器読出し用電子回路も10ビット精度のフラッシュADCシステムを構築し、運動量分解能の一層の改善を図った。また超伝導マグネットの運用に必要な機器を更新し、地上観測において効率的に超伝導ソレノイドを運用できるように改善した。
これらの成果は平成15年8月に開催された国際宇宙線会議(ICRC2003)や「第5回ニュートリノ振動とその起源ワークショップ(NOON2004)」、日本物理学会等で報告された。

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (13件)

  • [文献書誌] S.Haino et al.: "Progress of the BESS Superconducting Spectrometer"Nuclear Instruments and Methods A. 518. 167-171 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Abe et al.: "Measurements of Proton, Helium and Muon Spectra at Small Atmospheric Depths with the BESS Spectrometer"Physics Letter B. 564. 8-20 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] S.Haino et al.: "Cosmic-Ray Proton and Helium Spectra Measured in BESS-TeV"Proc.28th Intl.Cosmic Ray Conf.(Tsukuba). 1825-1828 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Abe et al.: "New Measurement of Primary Cosmic-rays and Atmospheric Muons with BESS-TeV Spectrometer"Proc. 23rd Intl. Symposium Space Technology and Science(Matsue). 2060-2065 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.SANUKI: "BESS DATA ON PRIMARY COMIC RAYS AND MUONS"NUCL. PHYS. B (PROC. SUPL.). 100. 121-123 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.MOTOKI ET AL.: "PRECISE MEASUREMENT OF ATMOSPHERIC MUON FLUXES AT SEA LEVEL"PROC. 27TH INTL. COSMIC RAY CONF. (HAMBURG). 927-930 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.SANUKI ET AL.: "ATMOSPHERIC MUONS AT VARIOUS ALTITUDES"PROC. 27TH INTL. COSMIC RAY CONF. (HANBURG). 950-953 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.SANUKI ET AL.: "PRECISE MEASUREMENTS OF COSMIC-RAC HYDROGEN AND HELIUM SPECTRA WITH BESS"ADV. SPALE RES.. 27(4). 771-774 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Shikaze et al.: "Large-area Scintillation Hodoscope with 50ps Timing Resolution onboard BESS"Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. A455. 596-606 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H.Matsumoto et al.: "Technical Progress of the BESS Spectrometer"Proc.22^<nd> Intl. Symposium Space Technology and Science. 2. 1659-1663 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H.Matsunaga et al.: "Recent Results from the BESS Experiment"Proc.22^<nd> Intl. Symposium Space Technology and Science. 2. 1720-1725 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] T.Sanuki et al.: "Precise Measurement of Cosmic-Ray Proton and Helium Spectra with the BESS"The Asrrophysical Journal. 545. 1135-1142 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 三井清美: "シミュレーションによる電子-ミューオン判別の検討"山梨学院大学経営情報学論集. 7. 85-98 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2018-03-28  

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