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大口径検出器を用いた超高解像ミュオグラフィによる火山噴火メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 16J11975
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 固体地球惑星物理学
研究機関名古屋大学

研究代表者

西尾 晃  名古屋大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2018年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2017年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2016年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードミュオグラフィ / 火山 / 原子核乾板 / 長期間特性 / 桜島 / 樽前山
研究実績の概要

原子核乾板を用いた火山の宇宙線イメージングプロジェクトは、樽前火山・大室山(東大地震研究所と共同研究)・ストロンボリ火山(ナポリ大他と共同研究)・ヴェスビオ火山(ナポリ大他と共同研究)で進行中である。いずれの火山でも原子核乾板検出器を積層構造にし(低エネルギーなノイズを減らす目的)、かつ複数検出器を並列に設置した(大口径化)。特にストロンボリ火山では使用した原子核乾板の総面積が約10平米で、過去の原子核乾板による火山観測の中では最大規模となった。それらの原子核乾板検出器の製造は名古屋大学で整備した生産設備で行なった。
原子核乾板検出器の開発では、二点の大きな進捗があった。一つは原子核乾板を長期間設置・観測する際に問題となる「潜像退行」現象を、原子核乳剤に添加する薬品によって抑制することに成功した。二点目は同様に長期間の観測で問題となる、フォグ(化学的、熱的に生成するランダムノイズ)の主原因が、原子核乾板のパッケージ材にあることを明らかにし、新しいパッケージ材を導入することでフォグの発生を抑制することに成功した。開発した新型原子核乾板の火山観測への適用はまだだが、以下に述べるピラミッドの観測では、25℃から27℃と温度の高い環境下において実際に使用した。
昨年度にも報告したように、エジプトのピラミット群を科学的に調査する「SCAN PYRAMID」プロジェクトに参画し、我々のチームがクフ王のピラミッド内部に未知の巨大空間が存在することを発見した。今年度も巨大空間の詳細な形状を明らかにすること目的として観測を続けている。火山のイメージング同様、ピラミッドにおいても統計の向上(大口径化×長期間観測)によって高解像なイメージングが可能となるほか、複数地点からの観測を行いトモグラフィックな解析を行うことを目指している。

現在までの達成度 (段落)

平成30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

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Discovery of a big void in Khufu’s Pyramid by observation of cosmic-ray muons2017

    • 著者名/発表者名
      Morishima Kunihiro, Kuno Mitsuaki, Nishio Akira, Kitagawa Nobuko, Manabe Yuta, Moto Masaki, Takasaki Fumihiko, Fujii Hirofumi, Satoh Kotaro, Kodama Hideyo, Hayashi Kohei, Odaka Shigeru, et al.
    • 雑誌名

      Nature

      巻: 552 号: 7685 ページ: 386-390

    • DOI

      10.1038/nature24647

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Development of nuclear emulsion for muography2017

    • 著者名/発表者名
      Kunihiro Morishima, Akira Nishio, Masaki Moto, Toshiyuki Nakano, Mitsuhiro Nakamura
    • 雑誌名

      ANNALS OF GEOPHYSICS

      巻: 60, 1

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of Large Crystal Size Nuclear Emulsion for Cosmic-ray Radiography2017

    • 著者名/発表者名
      Akira Nishio, Masaki Moto,Yuta Manabe, Ken-ichi Kuwabara, Kunihiro Morishima
    • 雑誌名

      Proceedings of SCIENCE

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Development of Large Crystal Size Nuclear Emulsion for Cosmic-ray Radiography2018

    • 著者名/発表者名
      Akira NISHIO
    • 学会等名
      ISVECRI2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 刃状転位を導入した沃臭化銀結晶を有する原子核乾板の検討2018

    • 著者名/発表者名
      西尾晃, 森島邦博, 久野光慧, 眞部祐太, 北川暢子, 桑原謙一, 吉田哲夫
    • 学会等名
      日本写真学会年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 長期間特性に優れた新型原子核乾板の開発とその実用2018

    • 著者名/発表者名
      西尾晃, 森島邦博, 久野光慧, 眞部祐太, 北川暢子, 桑原謙一, 吉田哲夫
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 長期間特性に優れた新型原子核乾板の開発とその実用2018

    • 著者名/発表者名
      西尾晃, 森島邦博, 久野光慧, 眞部祐太, 北川暢子, 桑原謙一, 吉田哲夫
    • 学会等名
      画像関連連合会秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 宇宙線ラジオグラフィのための原子核乾板の長期特性の改善2018

    • 著者名/発表者名
      西尾晃 他
    • 学会等名
      日本物理学会年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 長期間特性に優れた原子核乾板検出器の開発2018

    • 著者名/発表者名
      西尾晃 他
    • 学会等名
      応用物理学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 大粒子原子核乾板の開発2017

    • 著者名/発表者名
      西尾晃, 森島邦博, 毛登優貴, 久野光慧, 眞部祐太, 北川暢子, 桑原謙一
    • 学会等名
      日本物理学会2017年年次大会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Development of Large Crystal Size Nuclear Emulsion for Cosmic-ray Radiography2017

    • 著者名/発表者名
      Akira Nishio, Masaki Moto,Yuta Manabe, Ken-ichi Kuwabara, Kunihiro Morishima
    • 学会等名
      The 3rd International Symposium on “Quest for the Origin of Particles and the Universe"
    • 発表場所
      Nagoya University, Japan
    • 年月日
      2017-01-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Large Crystal Nuclear Emulsion for Cosmic-ray radiography2017

    • 著者名/発表者名
      Akira NISHIO et al.
    • 学会等名
      ICMaSS2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 大粒子原子核乾板の開発2017

    • 著者名/発表者名
      西尾晃 他
    • 学会等名
      日本写真学会年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 臭化銀結晶サイズの異なる原子核乾板の基本特性2016

    • 著者名/発表者名
      西尾 晃,毛登 優貴,久野 光慧,眞部 祐太, 桑原 謙一, 森島 邦博
    • 学会等名
      画像関連学会連合会秋季大会
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学
    • 年月日
      2016-11-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 宇宙線ラジオグラフィによる火山観測にむけた原子核乾板検出器の開発2016

    • 著者名/発表者名
      西尾 晃, 森島邦博, 中村光廣
    • 学会等名
      日本火山学会2016年度秋季大会
    • 発表場所
      富士吉田市民会館・ふじさんホール
    • 年月日
      2016-10-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 宇宙線ラジオグラフィ大規模展開に向けた原子核乾板検出器の開発2016

    • 著者名/発表者名
      西尾晃, 森島邦博, 毛登優貴, 久野光慧, 眞部祐太, 北川暢子, 桑原謙一
    • 学会等名
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • 発表場所
      宮崎大学 木花キャンパス
    • 年月日
      2016-09-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 名古屋大学製最小電離粒子検出用原子核乾板の長期間特性2016

    • 著者名/発表者名
      西尾 晃,森島邦博,毛登優貴,久野光慧,眞部祐太,桑原謙一,大関勝久
    • 学会等名
      日本写真学会年次大会
    • 発表場所
      東京工業大学すずかけ台キャンパス
    • 年月日
      2016-06-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

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