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加速器ビームによる空気シャワーの電波エコー観測と超高エネルギー宇宙線観測への応用

研究課題

研究課題/領域番号 23654078
研究種目

挑戦的萌芽研究

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

池田 大輔  東京大学, 宇宙線研究所, 特任研究員 (60584258)

連携研究者 寺澤 敏夫  東京大学, 宇宙線研究所, 教授 (30134662)
中村 卓司  国立極地研究所, 教授 (40217857)
佐川 宏行  東京大学, 宇宙線研究所, 准教授 (80178590)
荻尾 彰一  大阪市立大学, 理学系研究科, 准教授 (20242258)
研究期間 (年度) 2011 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2012年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2011年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード電波エコー観測 / 電子線形加速器 / Telescope Array 実験 / 国際研究者交流(米国) / 宇宙線 / 超高エネルギー宇宙線 / 国際研究者交流(米国) / 電子加速器 / TA実験 / GPS
研究概要

将来の大規模超高エネルギー宇宙線観測実験を見据え、これを構成する実験手法として電波を用いた空気シャワー観測、特に電波エコー法についての実証実験を行なった。本研究では米国ユタ州のTelescopeArray実験サイトに設置された小型電子線形加速器から大気中に打ち出す電子ビームを擬似空気シャワーとして使用し、観測手法を検証した。その結果、電波エコー信号は検出されなかったが、電子ビームから自発的に発生する電波信号の検出に成功した。

報告書

(3件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (27件) 備考 (6件)

  • [雑誌論文] THE COSMIC-RAY ENERGY SPECTRUM OBSERVED WITH THE SURFACE DETECTOR OF THE TELESCOPE ARRAY EXPERIMENT2013

    • 著者名/発表者名
      T. Abu-Zayyada et al.
    • 雑誌名

      Astrophys. J. Lett

      巻: 768 号: 1 ページ: L1-L1

    • DOI

      10.1088/2041-8205/768/1/l1

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Recent Results of Energy Spectrum and Mass Composition from Telescope Array Fluorescence Detector2013

    • 著者名/発表者名
      D.Ikeda
    • 雑誌名

      J. Phys.: Conf. Ser

      巻: 409 ページ: 12097-12097

    • DOI

      10.1088/1742-6596/409/1/012097

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The energy spectrum of Telescope Array's Middle Drum detector and the direct comparison to the High Resolution Fly's Eye experiment2012

    • 著者名/発表者名
      T. Abu-Zayyada et al
    • 雑誌名

      Astropart. Phys

      巻: 39-40 ページ: 109-119

    • DOI

      10.1016/j.astropartphys.2012.05.012

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Search for Anisotropy of Ultrahigh Energy Cosmic Rays with the Telescope Array Experiment2012

    • 著者名/発表者名
      T. Abu-Zayyad, T.Fujii(l39人中7番目), et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 757 号: 1 ページ: 26-36

    • DOI

      10.1088/0004-637x/757/1/26

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The surface detector array of the Telescope Array experiment2012

    • 著者名/発表者名
      T. Abu-Zayyad, T.Fujii(l39人中7番目), et al.
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A

      巻: 689 ページ: 87-97

    • DOI

      10.1016/j.nima.2012.05.079

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] New air fluorescence detectors employed in Telescope Array experiment2012

    • 著者名/発表者名
      H.Tokuno, T.Fujii, 139人中7番目, et al
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Method in Physics Research Section A

      巻: 676 ページ: 54-65

    • DOI

      10.1016/j.nima.2012.02.044

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Recent Results from Telescope Array2012

    • 著者名/発表者名
      D.Ikeda
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 375 ページ: 52007-52007

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The atmospheric transparency measured with a LIDAR system at the Telescope Array experiment2011

    • 著者名/発表者名
      冨田孝幸, 福島正己, 佐川宏行ほか17名
    • 雑誌名

      Nucl. Instr. and Methods

      巻: A654 号: 1 ページ: 653-660

    • DOI

      10.1016/j.nima.2011.07.012

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Results from the TelescopeArray2011

    • 著者名/発表者名
      D.Ikeda
    • 雑誌名

      Astrophys. Space Sci. Trans

      巻: 7 号: 3 ページ: 257-257

    • DOI

      10.5194/astra-7-257-2011

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Energy measurement and spectrum by the Telescope Array2011

    • 著者名/発表者名
      D.Ikeda
    • 雑誌名

      AIP Conf. Proc

      巻: 1367 ページ: 54-54

    • DOI

      10.1063/1.3628715

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 最高エネルギー宇宙線の電波的観測(10)電子線形加速器を用いたエコー観測手法の実証実験22013

    • 著者名/発表者名
      池田大輔
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      広島大学
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] TARA: Forward-Scattered Radar Detection of UHECR at the Telescope Array2013

    • 著者名/発表者名
      J.Belz
    • 学会等名
      International Symposium on Future Directions in UHECR Physics
    • 発表場所
      Geneva (Switzerland)
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] TAにより得られた最新成果と今後の展望2013

    • 著者名/発表者名
      佐川宏之
    • 学会等名
      第13回高エネルギー宇宙物理連絡会研究会
    • 発表場所
      石川県文教会館
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 最高エネルギー宇宙線の電波的観測(10) 電子線経加速器を用いたエコー観測手法の実証実験 22013

    • 著者名/発表者名
      池田大輔
    • 学会等名
      日本物理学会 第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] テレスコープアレイ実験~最高エネルギー宇宙線で探る宇宙極高エネル2012

    • 著者名/発表者名
      池田大輔
    • 学会等名
      レーザー研利用者ワークショップ/レーザー研シンポジウム2012
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2012-04-17
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 電波による宇宙線観測のR&D2012

    • 著者名/発表者名
      池田大輔
    • 学会等名
      研究会「グローバルな宇宙天文観測」
    • 発表場所
      国立天文台
    • 年月日
      2012-02-20
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 最高エネルギー宇宙線の電波的観測(9)電子線形加速器を用いたエコー観測手法の実証実験2012

    • 著者名/発表者名
      池田大輔
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      京都産業大学
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Recent Results of Energy Spectrum and Mass Composition from Telescope Array Fluorescence Detector2012

    • 著者名/発表者名
      D.Ikeda
    • 学会等名
      23rd European Cosmic Ray Symposium
    • 発表場所
      Moscow (Russia)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
  • [学会発表] TA実験201ハイブリッド観測2012

    • 著者名/発表者名
      池田大輔
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      関西学院大学
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Hybrid analysis for the Telescope Array2012

    • 著者名/発表者名
      D.Ikeda
    • 学会等名
      International Symposium on Future Directions in UHECR Physics
    • 発表場所
      Geneva (Switzerland)
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Hybrid Analysis for the Telescope Array2012

    • 著者名/発表者名
      D.Ikeda
    • 学会等名
      International Symposium on Future Directions in UHECR physics
    • 発表場所
      Geneva (Switzerland)
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] テレスコープアレイ実験 ~最高エネルギー宇宙線で探る 宇宙極高エネルギー現象~2012

    • 著者名/発表者名
      池田大輔
    • 学会等名
      レーザー研利用者ワークショップ/レーザー研シンポジウム 2012
    • 発表場所
      大阪大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 最高エネルギー宇宙線の電波的観測(9) 電子線形加速器を用いたエコー観測手法の実証実験2012

    • 著者名/発表者名
      池田大輔
    • 学会等名
      日本物理学会 秋季大会
    • 発表場所
      京都産業大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] TARA: Forward-Scattered Radar Detection of UHECR at the Telescope Array2012

    • 著者名/発表者名
      John Belz
    • 学会等名
      International Symposium on Future Directions in UHECR Physics
    • 発表場所
      Geneva (Switzerland)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 電波による宇宙線観測のR&D2012

    • 著者名/発表者名
      池田大輔
    • 学会等名
      グローバルな宇宙天文観測
    • 発表場所
      国立天文台
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] TAの現状と将来2012

    • 著者名/発表者名
      佐川宏之
    • 学会等名
      日本物理学会 第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Recent Results and Plan from Telescope Array2011

    • 著者名/発表者名
      D.Ikeda
    • 学会等名
      TA-LHCf mini workshop: UHECR and hadron interaction in the LHC era
    • 発表場所
      Kashiwa (Japan)
    • 年月日
      2011-10-12
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] TA実験192超高エネルギー宇宙線エネルギースペクトル2011

    • 著者名/発表者名
      池田大輔
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      弘前大学
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Recent Results from Telescope Array2011

    • 著者名/発表者名
      D.Ikeda
    • 学会等名
      8th Air Fluorescence Workshop
    • 発表場所
      Karlsruhe (Germany)
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Recent Results from Telescope Array2011

    • 著者名/発表者名
      D.Ikeda
    • 学会等名
      12th International Conference on Topics in Astroparticle and Underground Physics
    • 発表場所
      Munich (Germany)
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Ultra-high energy cosmic-ray spectra measured by the Telescope Array experiment from hybrid observations2011

    • 著者名/発表者名
      D.Ikeda
    • 学会等名
      32nd International Cosmic Ray Conference
    • 発表場所
      Bejing (China)
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Radar Detection of UHECR Air Showers at the Telescope Array2011

    • 著者名/発表者名
      J.Belz
    • 学会等名
      32nd International Cosmic Ray Conference
    • 発表場所
      Beijing (China)
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Forward Scattering Radar for Ultra High Energy Cosmic Rays2011

    • 著者名/発表者名
      H.Takai
    • 学会等名
      32nd International Cosmic Ray Conference
    • 発表場所
      Beijing (China)
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実施状況報告書
  • [学会発表] The Telescope Array and its prospects2011

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Sagawa
    • 学会等名
      Multi-Messenger Astronomy of Cosmic Rays
    • 発表場所
      Beijing (China)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Ultra-high energy cosmic-ray spectra measured by the Telescope Array experiment from hybrid observations2011

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Ikeda
    • 学会等名
      32nd International Cosmic Ray Conference
    • 発表場所
      Beijing (China)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Recent Results from Telescope Array2011

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Ikeda
    • 学会等名
      12th International Conference on Topics in Astroparticle and Underground Physics(招待講演)
    • 発表場所
      Munich (Germany)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Recent results and plan from Telescope Array2011

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Ikeda
    • 学会等名
      UHECR and hadron interaction in the LHC era
    • 発表場所
      Institute for Cosmic Ray Research
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www-ta.icrr.u-tokyo.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.telescopearray.org/tara/

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [備考] テレスコープアレイ実験

    • URL

      http://www-ta.icrr.u-tokyo.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考] TARA: Telescope Array Radar

    • URL

      http://www.telescopearray.org/tara/

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://taws100.icrr.u-tokyo.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.telescopearray.org/tara/index.html

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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