| 研究課題/領域番号 |
17740328
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
超高層物理学
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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 |
佐藤 光輝 独立行政法人理化学研究所, 戎崎計算宇宙物理研究室, 基礎科学特別研究員 (50312541)
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| 研究期間 (年度) |
2005 – 2006
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| 研究課題ステータス |
完了 (2006年度)
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| 配分額 *注記 |
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2006年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2005年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
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| キーワード | 雷放電 / スプライト / エルブス / 超高エネルギー宇宙線 / 光電子増倍管 |
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| 研究概要 |
EUSO望遠鏡を用いて、宇宙線のみならず下層・中層大気での放電発光現象(スプライト、エルブス)も観測するため、焦点面光検出器の制御システムの基礎開発を行った。平成17年度は、(1)EUSO宇宙線観測時に較べ雷観測時にはマルチアノード型光電子増倍管(MAPMT)の光電子収集効率を1/1000以下にすれば良いことを特定し、(2)フォトMOSリレー内蔵MAPMTブリーダー回路による自動感度可変コントローラを試作した。これらの成果を継承し、平成18年度は以下の2つの課題に取り組んだ。
1.昨年度試作した自動感度可変コントローラは光電子収集効率の低下率が1/200であったので、これを改良した。宇宙線観測時に-900Vの電圧をフォトカソードに印加するが、感度変更時には、第6ダイノードの電圧(-405V)を350μs以内にフォトMOSリレーを経由して印加する設計に変更した。回路を試作し検証した結果、MAPMTの出力信号は正常に光子計数され、光電子収集効率は約1/1140に低下することを確認した。このため、高電圧電源自体のON/OFFを行うこと無しにMAPMTの感度を変更する焦点面制御システムの基礎開発に成功し、EUSOによる雷観測の実現性を具体化したと結論できる。ただしこの回路によってフォトカソードは500Vの電圧変化を受けることとなり、劣化耐性の検証は今後の課題とした。
2.自動感度可変コントローラを組み込んだフォトメータ、高感度CCDカメラ、およびVLF電波受信器からなる雷放電観測装置を製作し、雷放電発光を地上から実際に観測した。2006年3月に旧堂平天文台において観測を実施し、多数の雷光と、1例のスプライトを観測することに成功した。特にスプライトに関して、EUSOと同型のMAPMTで測光撮像が可能であることを実証した。この結果を日本物理学会2006年春季大会で発表した。ただし、この段階ではフォトメータに自動感度可変コントローラを未実装であったが、これを実装したフォトメータを用いて2007年3月に東京大学明野観測所において雷観測を行った。
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