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高エネルギー宇宙線観測による近傍加速源・暗黒物質の探索

研究課題

研究課題/領域番号 12J04098
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理(実験)
研究機関早稲田大学

研究代表者

仁井田 多絵  早稲田大学, 理工学術院, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2014年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2013年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2012年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード宇宙物理 / 高エネルギー宇宙線 / 暗黒物質
研究実績の概要

本研究の目的は、国際宇宙ステーション(ISS)にて宇宙線加速源の直接観測や暗黒物質の正体解明を目指す、高エネルギー宇宙線検出器CALET(CALorimetric Electron Telescope)の性能評価を行ない、高精度長期観測の実現に向けて装置運用およびデータ解析の手法を開発することである。最終年度である平成26年度には、主にシミュレーションデータ解析による、軌道上装置較正手法の開発を行なった。宇宙空間における長期観測では、環境変化や経年による出力値の変動を補正するため、定期的な装置較正が必要とされる。この手法確立と精度検証のため、まずシミュレーションにより、較正に使用する宇宙線陽子・ヘリウムの軌道上フラックスを再現し、CALET検出器との相互作用を計算した。さらに入射粒子の到来方向と相互作用位置を推定するアルゴリズムを開発し、較正に使用可能なイベントの選別を行なった。その結果、検出器を構成する各シンチレータについて、90分(ISS軌道1周期)で1回のキャリブレーションに必要な統計量が取得・選別できることが示された。これらの成果は国内学会(日本物理学会)、国際会議(Committee on Space Research)で発表した他、Advances in Space Researchに論文の形で発表した。また気球実験・加速器実験による装置性能の実証から軌道上装置較正手法の開発、観測予測までの一連の流れを学位論文としてまとめた。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2015 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (11件)

  • [雑誌論文] Energy calibration of Calorimetric Electron Telescope (CALET) in space2015

    • 著者名/発表者名
      T. Niita , Y. Akaike, Y. Asaoka, K, Kasahara, S. Ozawa, S. Torii
    • 雑誌名

      Advances in Space Research

      巻: 55 号: 11 ページ: 2500-2508

    • DOI

      10.1016/j.asr.2015.03.006

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A balloon experiment using CALET prototype (bCALET-2)2015

    • 著者名/発表者名
      T. Niita, S. Torii, K. Kasahara, H. Muarakami, S. Ozawa, Y. Ueyama, Y. Akaike, T. Tamura, K, Yoshida, Y. Katayose, Y. Shimizu, H. Fuke
    • 雑誌名

      Advances in Space Research

      巻: 55 号: 2 ページ: 753-760

    • DOI

      10.1016/j.asr.2014.10.038

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] CALETの軌道上装置較正手法の開発2015

    • 著者名/発表者名
      仁井田多絵
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2015-03-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] CALETフライトモデルミューオン試験結果2014

    • 著者名/発表者名
      仁井田多絵
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋期大会
    • 発表場所
      佐賀大学
    • 年月日
      2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] CALET Calibration on ISS Orbit Using Cosmic Rays2014

    • 著者名/発表者名
      T. Niita, and the CALET Collaboration
    • 学会等名
      Committee on Space Research
    • 発表場所
      Moscow, Russia
    • 年月日
      2014-08-03 – 2014-08-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] シミュレーションを用いたCALETの粒子識別手法の開発2014

    • 著者名/発表者名
      仁井田多絵
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学
    • 年月日
      2014-03-28
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] シミュレーション計算を用いたCALETの軌道上キャリブレーション手法の開発2014

    • 著者名/発表者名
      仁井田多絵
    • 学会等名
      第14回宇宙科学シンポジウム
    • 発表場所
      宇宙科学研究所
    • 年月日
      2014-01-09
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] CALET検出器の軌道上キャリブレーション方法の開発2013

    • 著者名/発表者名
      仁井田多絵
    • 学会等名
      日本物理学会2013年秋期大会
    • 発表場所
      高知大学
    • 年月日
      2013-09-22
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] CALET Calibration on ISS Orbit Using Cosmic Rays2013

    • 著者名/発表者名
      Tae Niita
    • 学会等名
      33^<rd> International Cosmic Ray Conference
    • 発表場所
      Rio de Janeiro, Brazil
    • 年月日
      2013-07-02
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] シミュレーション計算を用いたCALET搭載モデルの性能検証2013

    • 著者名/発表者名
      仁井田多絵
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2013-03-29
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] シミュレーション計算を用いたCALETの軌道上性能検証2013

    • 著者名/発表者名
      仁井田多絵
    • 学会等名
      第13回宇宙科学シンポジウム
    • 発表場所
      宇宙科学研究所
    • 年月日
      2013-01-08
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] シミュレーション計算によるCALET搭載装置の軌道上性能検証2012

    • 著者名/発表者名
      仁井田多絵
    • 学会等名
      日本物理学会2012年秋季大会
    • 発表場所
      京都産業大学
    • 年月日
      2012-09-13
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Cosmic-ray Electrons and Atmospheric Gamma-rays in 1-30 GeV Observed with Balloon-borne CALET Prototype Detector2012

    • 著者名/発表者名
      Tae Niita
    • 学会等名
      39th COSPAR
    • 発表場所
      Mysore, India
    • 年月日
      2012-07-19
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2013-04-25   更新日: 2024-03-26  

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