| 研究課題/領域番号 |
14340084
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
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| 研究機関 | 独立行政法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
清水 裕彦 独立行政法人理化学研究所, イメージ情報研究ユニット, 研究ユニットリーダー (50249900)
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| 研究分担者 |
滝澤 慶之 独立行政法人理化学研究所, イメージ情報研究ユニット, 協力研究員 (70312246)
榊 直人 独立行政法人理化学研究所, 計算宇宙物理研究室, 協力研究員 (90342790)
川崎 賀也 独立行政法人理化学研究所, 計算宇宙物理研究室, 基礎科学特別研究員 (70344033)
井上 直也 埼玉大学, 理学部, 助教授 (40168456)
戎崎 俊一 独立行政法人理化学研究所, 計算宇宙物理研究室, 主任研究員 (10183021)
竹田 成宏 理化学研究所, イメージ情報技術開発室, 基礎科学特別研究員
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2003
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| 研究課題ステータス |
完了 (2003年度)
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| 配分額 *注記 |
15,100千円 (直接経費: 15,100千円)
2003年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2002年度: 13,600千円 (直接経費: 13,600千円)
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| キーワード | 宇宙線 / 最高エネルギー / 光電子増倍管 / 宇宙物理 / 光電子倍増管 / 宇宙物理学 |
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| 研究概要 |
EUSO望遠鏡では直径2.5mの両面フレネルレンズ2枚を用いた光学系で、その焦点面は曲面で視野角60゜の領域で0.1゜の角度分解能が得られる。0.1゜に対応する焦点面上の距離はおよそ4mmでこれをマルチアノード光電子増倍管で覆う。
本研究においてはマクロセルと呼んでいる光電子増倍管36本からなる焦点面検出器モジュールを開発と評価を行う。市販されている8×8ピクセルのマルチアノード光電子増倍管が候補にあげられていたが、その有感領域は中心部に集まっており、EUSOの焦点面検出器のように並べて面を構成する際には約45%という有感領域率が低く、この大きな不感領域のために、一様な有感領域が作れないことや、空気シャワーイメージが連続した像にならないことが問題であった。
これらの問題を解決するためにマルチアノード光電子増倍管の光電面と初段ダイノードの間に電子収束機能を採用した弱電子収束型マルチアノード光電子増倍管の開発を行った。まず4×4チャンネルのものを試作し、その性能を評価したところ、期待通り有感領域率が約85%であることが確認できた。光電子収束時の位置情報のずれもそれほど大きくなく、十分実用に耐えることが確認できた。この4×4チャンネルの光電子増倍管の場合、1ピクセルは約6mm角で、EUSO望遠鏡に必要とされる角度分解能に到達できない。そこで、アノード分割数を増やしたタイプ(5×5、6×6)の試作も行った。これらも期待通りの基本性能を示した。この結果、6×6分割のものをEUSO焦点面検出器の基礎設計に採用された。
また、約15%の不感領域を無くすために、紫外透過フィルターを用いたライトガイドの検討をおこなった。表面反射防止処理を施したテーパー型の紫外透過フィルターを光電子増倍管の前面に取り付けることで、EUSO光学系において、95%以上の有効感度領域率を達成できることが判った。
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