大規模チェレンコフ望遠鏡アレイ計画における分割鏡などの準備研究

• 研究課題/領域番号: 22244019
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 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: 榎本 良治 東京大学, 宇宙線研究所, 准教授 (80183755)
• 研究分担者: 吉越 貴紀 東京大学, 宇宙線研究所, 准教授 (30322366) ; 大石 理子 東京大学, 宇宙線研究所, 助教 (10420233) ; 片桐 秀明 茨城大学, 理学部, 准教授 (50402764) ; 村石 浩 北里大学, 医療衛生学部, 講師 (00365181) ; 窪 秀利 京都大学, 理学部, 助教 (40300868) ; 折戸 玲子 徳島大学, 大学院・ソシオアーツアンドサイ, 助教 (80579417) ; 井岡 邦仁 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子, 准教授 (80402759) ; 戸谷 友則 京都大学, 理学部, 准教授 (90321588)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 44,980千円 (直接経費: 34,600千円、間接経費: 10,380千円); 2012年度: 15,210千円 (直接経費: 11,700千円、間接経費: 3,510千円); 2011年度: 18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円); 2010年度: 11,050千円 (直接経費: 8,500千円、間接経費: 2,550千円)
• キーワード: 宇宙線(実験) / γ線検出器 / 134Cs / 137Cs / 福島原発 / 除染 / 放射能 / 大気チェレンコフ望遠鏡 / 光電子増倍管 / HQE / 福島第一原発 / 放射能汚染 / 放射性Cs / γ線 / FPGA / プリアンプ / 高圧回路 / 空気シャワ / アナログメモ / 活動銀河中心核 / 宇宙ガンマ線背景放射

研究概要

大規模チェレンコフ望遠鏡アレイのために、分割鏡、および光検出器、電子回路などのR&Dを行い、それなりの試作品を完成することができた。本計画のための大型予算もつき、さらに大震災による放射能被害などがあり、これらの試作コンポーネントを放射能測定のために有効利用できる可能性があったために急きょ方向のわかるガンマ線カメラのR&Dを始めることにした。現時点で134,137Csからのガンマ線の方向が3度程度でわかり、0.23μSv/h以上の地域での測定が可能な世界最高性能のガンマ線カメラ(ガンマアイ)を作ることに成功した。製作コストも他の類似製品の約10分の1である。

研究成果

• [雑誌論文] The energy spectrum of ultra-high-energy cosmic rays measured by the Telescope Array FADC fluorescence detectors in monocular mode (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Abu-Zayyada et al.
  • 雑誌名: Astropart. Phys 巻: 48 ページ: 16-24
  • DOI: 10.1016/j.astropartphys.2013.06.007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design concept for Cherenkov Telescope Array CTA: an advanced facility for ground-based high energy gamma-ray astronomy (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Actis,,,R.Enomoto,,,K.Ioka,,,H.Katagiri,,,H.Kubo,,,H.Muraishi,,,M.Ohishi,,,R.Orito,,T.Totani,,,T.Yoshikoshiet.al.
  • 雑誌名: Experimental Astronomy 巻: 32 ページ: 193-316
• [雑誌論文] Magic Discovery of Very High Energy Emission from the FSRQ PKS 1222+21 (2011)
  • 著者名/発表者名: J.Aleksic, et al
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Letters 巻: 730
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gamma-ray Excess from a Stacked Sample of High-and Intermediate-frequency Peaked Blazars Observed with the MAGIC Telescope (2011)
  • 著者名/発表者名: J.Aleksic, et al
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 729 ページ: 115-125
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spectral Energy Distribution of Markarian 501 : Quiescent Stato Versus Extreme Outburst (2011)
  • 著者名/発表者名: V.A Acciari, et al
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 729 ページ: 2-11
  • 査読あり
• [雑誌論文] Insights into the High-energy y-ray Emission of Markarian 501 from Extensive Multifrequency Observations in the FermiEra (2011)
  • 著者名/発表者名: A.Abdo, et al
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 727 ページ: 129-155
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observations of the Blazar 3C 66A with the Magic Telescopes in Stereoscopic Mode (2011)
  • 著者名/発表者名: J.Aleksic, et al
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 726 ページ: 58-63
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unraveling the Nature of Unidentified High Galactic Latitude Fermi/LA T Gamma-Ray Sources With Suzaku (2011)
  • 著者名/発表者名: Maeda, K.,etal. (Totani ; 171著者中6番目)
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal article id.103 巻: 729
  • 査読あり
• [雑誌論文] Searching for the most distant blazars with the Fermi Gamma-ray Space Telescope (2011)
  • 著者名/発表者名: Inoue, Yoshiyuki ; Inoue, Susumu ; Kobayashi, Masakazu A.R. ; Totani, Tomonori ; Kataoka, Jun ; Sato, Rie
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 441 ページ: 464-468
  • 査読あり
• [雑誌論文] Contribution from Star-forming Galaxies to the Cosmic Gamma-ray Background Radiation (2011)
  • 著者名/発表者名: Makiya, Ryu ; Totani, Tomonori ; Kobayashi, Masakazu A.R.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal article id.158 巻: 728
  • 査読あり
• [雑誌論文] Luminosity Distribution of Gamma-ray Burst Host Galaxies at Redshiftz = 1 in Cosmological Smoothed Particle Hydrodynamic Simulations : Implications for the Metallicity Dependence of GRBs (2011)
  • 著者名/発表者名: Niino, Yuu ; Choi, Jun-Hwan ; Kobayashi, Masakazu A.R. ; Nagamine, Kentaro ; Totani, Tomonori ; Zhang, Bing
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal article id.88 巻: 726
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design Concepts for the Cherenkov Telescope Array (2011)
  • 著者名/発表者名: CTA Consortium
  • 雑誌名: Experimental Astronomy
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cosmic-ray Helium Hardening (2011)
  • 著者名/発表者名: Yutaka Ohira, Kunihito Ioka
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Letters 巻: 729
  • 査読あり
• [雑誌論文] TeV Electron Spectrum for Probing Cosmic-ray Escape from a Supernova Remnant (2011)
  • 著者名/発表者名: Norita Kawanaka, Kunihito Ioka, Yutaka Ohira, Kazumi Kashiyama
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Letters 巻: 729 ページ: 93-99
  • 査読あり
• [雑誌論文] White dwarf pulsars as possible cosmic ray electron-positron factories (2011)
  • 著者名/発表者名: Kazumi Kashiyama, Kunihito Ioka, Norita Kawanaka
  • 雑誌名: Physical Review 巻: D83 ページ: 23002-23018
  • NAID: 120002871167
  • 査読あり
• [雑誌論文] Can Gamma-ray Burst Jets Break Out the First Stars (2011)
  • 著者名/発表者名: Yudai Suwa, Kunihito Ioka
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 726 ページ: 107-113
  • 査読あり
• [雑誌論文] MAGIC Upper Limits for Two Milagro-detected Bright Fermi Sources in the Region of SNR G65.1+0.6 (2010)
  • 著者名/発表者名: J.Aleksic, et al
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 725 ページ: 1629-1632
  • 査読あり
• [雑誌論文] Search for an extended VHE y-ray emission from Mrk 421 and Mrk 501 with the MAGIC Telescone (2010)
  • 著者名/発表者名: J.Aleksic, et al
  • 雑誌名: Astronomy and Astrophysics 巻: 524
  • 査読あり
• [雑誌論文] Detection of Very High Energy y-ray Emission from the Perseus Cluster Head-Tail Galaxy IC 310 by the MAGIC Telescopes (2010)
  • 著者名/発表者名: J.Aleksic, etal
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 723 ページ: 207-212
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magic Constraints on y-ray Emission from Cygnus X-3 (2010)
  • 著者名/発表者名: J.Aleksic, etal
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 721 ページ: 843-855
  • 査読あり
• [雑誌論文] MAGIC TeV gamma-ray observations of Markarian 421 during multiwavelength campaigns in 2006 (2010)
  • 著者名/発表者名: J.Aleksic, etal
  • 雑誌名: Astronomy and Astrophysics 巻: 519
  • 査読あり
• [雑誌論文] MAGIC observation of the GRB 080430 afterglow (2010)
  • 著者名/発表者名: J.Aleksic, etal
  • 雑誌名: Astronomy and Astrophysics 巻: 517
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simultaneous multi-frequency observation of the unknown redshift blazar PG 1553+113 in March-April 2008 (2010)
  • 著者名/発表者名: J.Aleksic, etal
  • 雑誌名: Astronomy and Astrophysics 巻: 515
  • 査読あり
• [雑誌論文] Very High Lorentz Factor Fireballs and Gamma-Ray Burst Spectra (2010)
  • 著者名/発表者名: Kunihito Ioka
  • 雑誌名: Progress of Theoretical Physics 巻: 124 ページ: 667-710
  • NAID: 110007811677
  • 査読あり
• [雑誌論文] Can We Probe the Lorentz Factor of Gamma-ray Bursts from GeV-TeV Spectra Integrated Over Internal Shocks (2010)
  • 著者名/発表者名: Junichi Aoi, Kohta Murase, Keitaro Takahashi, Kunihito loka, Shigehiro Nagataki
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 722 ページ: 440-451
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Gamma-Ray Burst/Pulsar for Cosmic Ray Positrons with a Dark Matter-Like Spectrum (2010)
  • 著者名/発表者名: Kunihito Ioka
  • 雑誌名: Progress of Theoretical Physics 巻: 123 ページ: 742-755
  • NAID: 110007612422
  • 査読あり
• [学会発表] CsI(Tl)結晶シンチレータを 用いたコンプトンカメラγI(ガンマアイ)の 開発(2) (2013)
  • 著者名/発表者名: 加賀谷美佳他
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2013-03-01
• [学会発表] コンプトンカメラγI(ガンマ アイ)のプロトタイプ製作 (2013)
  • 著者名/発表者名: 片桐秀明他
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 広島大学
• [学会発表] CsI(Tl)による方向のわかるガ ンマ線検出器(γI:ガンマアイ)の概要 (2012)
  • 著者名/発表者名: 榎本良治他
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 京都産業大
  • 年月日: 2012-09-01
• [学会発表] CsI 結晶シンチレータを用 いたコンプトンカメラγI(ガンマアイ)の開 発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 加賀谷美佳他
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 京都産業大
  • 年月日: 2012-09-01
• [学会発表] CsI(Tl)シンチレータを用いた新 しいγ線イメージング装置(γI:ガンマア イ)の検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 村石浩他
  • 学会等名: 日本医療物理学会
  • 発表場所: つくばエポカル
  • 年月日: 2012-09-01
• [学会発表] CTA報告15:CTA大口径望遠鏡読み出し回路の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中森健之
  • 学会等名: 日本物理学会春季大会
  • 発表場所: 新潟大学
  • 年月日: 2011-03-26
• [学会発表] CTA報告13:モンテカルロシミュレーション (2011)
  • 著者名/発表者名: 大石理子
  • 学会等名: 日本物理学会春季大会
  • 発表場所: 新潟大学
  • 年月日: 2011-03-26
• [学会発表] CTA報告14:CTA焦点面検出器の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 米谷光生
  • 学会等名: 日本物理学会春季大会
  • 発表場所: 新潟大学
  • 年月日: 2011-03-26
• [学会発表] Can Gartma-Ray Burst Jets Break Out the First Stars (2011)
  • 著者名/発表者名: 井岡邦仁
  • 学会等名: 日本物理学会春季大会
  • 発表場所: 新潟大学
  • 年月日: 2011-03-26
• [学会発表] CTA計画に向けたアナログメモリによるPMT波形のGHzサンプリング回路の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 青野正裕
  • 学会等名: 日本物理学会春季大会
  • 発表場所: 新潟大学
  • 年月日: 2011-03-25
• [学会発表] ガンマ線バーストの放射と力学 (2011)
  • 著者名/発表者名: 井岡邦仁
  • 学会等名: 科研費特定領域研究「ガンマ線バーストで読み解く太古の宇宙」第4回領域シンポジウム
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2011-02-08
• [学会発表] MAGIC/CTAにおける焦点面カメラ光検出器の開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 折戸玲子
  • 学会等名: 第3回次世代光センサーに関するワークショップ
  • 発表場所: 名古屋大学環境総合館1階レクチャーホール
  • 年月日: 2010-12-17
• [学会発表] Jet Propagation in Pop III Progenitors (2010)
  • 著者名/発表者名: 井岡邦仁
  • 学会等名: Workshop on Population III Gamma-Ray Burst
  • 発表場所: IPMU
  • 年月日: 2010-11-15
• [学会発表] Gamma-Ray Burst(GRB)Science with LST (2010)
  • 著者名/発表者名: 井岡邦仁
  • 学会等名: 国際会議CTA LST Workshop Meeting
  • 発表場所: Cosener's House, Abington(UK)
  • 年月日: 2010-11-07
• [学会発表] High Lorentz Factor Fireballs for High-Energy GRBEmission (2010)
  • 著者名/発表者名: 井岡邦仁
  • 学会等名: 国際会議Gamma Ray Bursts 2010 Conference
  • 発表場所: Annapolis, MD(USA)
  • 年月日: 2010-11-01
• [学会発表] 重力波の対応天体の考察 (2010)
  • 著者名/発表者名: 井岡邦仁
  • 学会等名: KEK Theory Center Cosmophysics Group Workshop 高エネルギー宇宙物理学研究会
  • 発表場所: KEK
  • 年月日: 2010-10-13
• [学会発表] Gravitational wave and high energy phenomena (2010)
  • 著者名/発表者名: 井岡邦仁
  • 学会等名: 国際会議 The 20th Workshop on General Relativity and Gravitation(JGRG20)
  • 発表場所: 京都大学基礎物理学研究所
  • 年月日: 2010-09-24
• [学会発表] CTA報告4:CTA焦点面検出器の開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 折戸玲子
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 九州工業大学
  • 年月日: 2010-09-14
• [学会発表] CTA報告6:CTA読み出し回路の開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 青野正裕
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 九州工業大学
  • 年月日: 2010-09-14
• [学会発表] 初代GRBのスペクトル (2010)
  • 著者名/発表者名: 井岡邦仁
  • 学会等名: GCOE研究会「ガンマ線バーストによるダークな宇宙の観測に向けたワークショップ」
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2010-08-24
• [学会発表] The Fast Sound Project Probing the Dark Energy by Subaru/FMOS (2010)
  • 著者名/発表者名: Tomonori Totani
  • 学会等名: Subaru FMOS SSP Workshop
  • 発表場所: Oxford Univ, UK
  • 年月日: 2010-07-28
• [学会発表] Multi Messenger Astronomy (2010)
  • 著者名/発表者名: 井岡邦仁
  • 学会等名: 国際会議 Symposium on Scientific Utilization of JEM Kibo on International Space Station (ISS)
  • 発表場所: 理化学研究所
  • 年月日: 2010-04-27
• [学会発表] Hot Relics in GRB Photosphere and GeV Photon DelaY (2010)
  • 著者名/発表者名: 井岡邦仁
  • 学会等名: 国際会議 Deciphering the Ancient Universe with Gamma-Ray Bursts
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2010-04-19
• [学会発表] Very High Lorentz Factor Fireballs and Gamma-Ray Burst Spectra (2010)
  • 著者名/発表者名: 井岡邦仁
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 九州工業大学
• [学会発表] 高エネルギー宇宙物理学 (2010)
  • 著者名/発表者名: 井岡邦仁
  • 学会等名: 第23回理論天文学宇宙物理学懇談会シンポジウム「林忠四郎先生と天文学・宇宙物理学」
  • 発表場所: 京都大学基礎物理学研究所
• [学会発表] CsI結晶シンチレータを用いたコンプトンカメラγI（ガンマアイ）の開発
  • 著者名/発表者名: 加賀谷美佳
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 京都産業大
• [学会発表] CsI(Tl)による方向のわかるガンマ線検出器（γI：ガンマアイ）の概要
  • 著者名/発表者名: 榎本良治
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 京都産業大
• [学会発表] CsI結晶シンチレータを用いたコンプトンカメラγI（ガンマアイ）の開発（２）
  • 著者名/発表者名: 加賀谷美佳
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 広島大学
• [学会発表] コンプトンカメラγI（ガンマアイ）のプロトタイプの製作
  • 著者名/発表者名: 片桐秀明
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 広島大
• [学会発表] CsI(Tl)シンチレータを用いた新しいγ線イメージング装置（γＩ：ガンマアイ）の検討
  • 著者名/発表者名: 村石浩
  • 学会等名: 日本医学物理学会
  • 発表場所: つくば国際会議場（つくば市）
• [備考]
  • URL: http://cta.scphys.kyoto-u.ac.jp/