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気球を用いて雷雲内部の電子加速のメカニズムを探る

研究課題

研究課題/領域番号 16K17682
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関東京大学

研究代表者

加藤 陽  東京大学, 宇宙線研究所, 特任助教 (20771611)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード雷雲ガンマ線 / 電子加速 / 放射線検出器 / 素粒子実験 / 宇宙線 / 雷雲 / 放射線 / 測定器開発
研究成果の概要

雷雲内の電子加速現象を解き明かすため、新しい気球搭載型検出器を独自に開発した。この検出器は、プラスチックシンチレータを用いた放射線検出器およびデータ送受信用のGPSラジオゾンデを組み合わせたもので、雷雲内で加速された電子を直接検出することが期待される。検出器は複数作成し、東京大学柏キャンパスにおいて2年間で合計4回の放球を実施した。雷雲中心部に投入する難しさから加速電子の検出には現時点で成功していないが、今後も観測を続けていく。

研究成果の学術的意義や社会的意義

雷雲では、その内部に存在する強い電場により大気中の電子が相対論的速度まで加速されることで、雪崩的増幅現象が起きていると考えられている。しかし雷雲内部の直接観測は非常に難しいため、この電子加速現象のメカニズムはほとんど明らかになっていない。本研究で開発した検出器は、雷雲内で加速された電子をそのエネルギーとともに直接検出できる性能を有している。うまく雷雲内に投入することができれば、これまで明らかになっていなかった雷雲内電子加速現象の様子を解き明かすことができると考えている。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2018 2016 その他

すべて 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件)

  • [学会発表] Observation of thundercloud radiation bursts using segmented plastic scintillators2018

    • 著者名/発表者名
      Yo Kato
    • 学会等名
      EGU General Assembly 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] トラック積載型検出器による乗鞍での雷雲ガンマ線観測2018

    • 著者名/発表者名
      加藤陽
    • 学会等名
      「雷雲と宇宙線の相互作用に伴う高エネルギー現象」研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 気象用ラジオゾンデによる雷雲中の電子の観測2018

    • 著者名/発表者名
      蓑輪眞
    • 学会等名
      「雷雲と宇宙線の相互作用に伴う高エネルギー現象」研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Observation of thundercloud radiation bursts using segmented plastic scintillators2018

    • 著者名/発表者名
      加藤陽
    • 学会等名
      EGU2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 雷雲内における電子加速現象の観測研究2016

    • 著者名/発表者名
      加藤陽
    • 学会等名
      平成28年度東京大学宇宙線研共同利用研究成果発表会
    • 発表場所
      東京大学(千葉県柏市)
    • 年月日
      2016-12-09
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 可搬型ニュートリノ検出器を用いた雷雲ガンマ線バーストの観測[1] 検出器アップグレードとバックグラウンド評価2016

    • 著者名/発表者名
      岩田修一
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      宮崎大学(宮崎県宮崎市)
    • 年月日
      2016-09-23
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 可搬型ニュートリノ検出器を用いた雷雲ガンマ線バーストの観測[2] 乗鞍観測所での観測状況報告2016

    • 著者名/発表者名
      加藤陽
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      宮崎大学(宮崎県宮崎市)
    • 年月日
      2016-09-23
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 平成28年度東京大学宇宙線研共同利用研究成果発表会

    • URL

      https://www.icrr.u-tokyo.ac.jp/indico/event/77/contribution/20/material/slides/0.pdf

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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