小型衛星用広視野X線偏光装置の開発と系統的GRB偏光測定

• 研究課題/領域番号: 25610042
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 天文学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 谷森 達 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (10179856)
• 連携研究者: 窪 秀利 京都大学, 大学院理学研究科, 准教授 (40300868) ; 高田 敦史 京都大学, 大学院理学研究科, 助教 (90531468)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2013年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 硬X線偏光測定 / ガンマ線バースト / 電子飛跡検出型コンプトンカメラ / 気球実験 / コンプトン散乱 / ガスTPC / 光電効果 / イメージング / パルサー / 気球観測 / 磁場 / ジェット

研究成果の概要

ガンマ線バーストは宇宙最大の爆発現象であるがその爆発機構はまだ不明である。その解明に不可欠なのがX線ガンマ線偏光度であり磁場構造や幾何学情報を与えてくれる。しかしその測定は困難であり、現在、数例の精度の不十分な観測結果のみが報告されている。我々が開発した電子飛跡検出コンプトンカメラは軟ガンマ線領域で広視野を有しさらにイメージングによる雑音除去が可能であり、理想的な偏光観測性能が予想される。実際に放射光で偏光実験を実施、M値が0.6と世界最高性能を達成、されに弱線源によるイメージングによる偏光測定にも成功、世界で初めて広視野かつイメージングが可能なガンマ線偏光測定装置の開発に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] An Electron-Tracking Compton Telescope for a Survey of the Deep Universe by MeV gamma-rays (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Tanimori, H. Kubo, A. Takada, S. Iwaki, S. Komura, S. Kurosawa, Y. Matsuoka, K. Miuchi, S. Miyamoto, T. Mizumoto, Y. Mizumura, K. Nakamura, S. Nakamura, M. Oda, J. D. Parker, T. Sawano, S. Sonoda, T. Takemura, D. Tomono, K. Ueno
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 810 号: 1 ページ: 28-28
  • DOI: 10.1088/0004-637x/810/1/28
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] New readout and data-acquisition system in an electron-tracking Compton camera for MeV gamma-ray astronomy (SMILE-II) (2015)
  • 著者名/発表者名: T.Mizumoto, Y.Matsuoka , Y.Mizumura, T.Tanimori, H.Kubo, A.Takada, S.Iwaki, T.Sawano, K.Nakamura, S.Komura, S. Nakamura, T.Kishimoto, M.Oda, S.Miyamoto, T.Takemura, J.D.Parker, D.Tomono, S.Sonoda, K.Miuchi, S.Kurosawa
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A 巻: 800 ページ: 40-50
  • DOI: 10.1016/j.nima.2015.08.004
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Performance of a New Electron-Tracking Compton Camera under Intense Radiations from a Water Target irradiated with a Proton Beam (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Matsuoka, T. Tanimori, H. Kubo, A. Takada, J.D. Parker, T. Mizumoto, Y. Mizumura, S. Iwaki, T. Sawano, S. Komura, T. Kishimoto, M. Oda, T. Takemura, S. Miyamoto, S. Sonoda, D. Tomono, K. Miuchi, S. Kabuki, S. Kurosawa
  • 雑誌名: Journal of Instrumentation 巻: 10 号: 01 ページ: C01053-C01053
  • DOI: 10.1088/1748-0221/10/01/c01053
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Development of a 30 cm-cube Electron-Tracking Compton Camera for the SMILE-II Experiment (2014)
  • 著者名/発表者名: Y.Mizumura, T.Tanimori et al.
  • 雑誌名: Journal of Instrumentation 巻: in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] SMILE-II : Balloon-borne Telescope for Background-suppressed Soft Gamma-ray Imaging (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Sawano, T. Tanimori, H. Kub o, A. Takada, J. D. Parker, T. Mizumoto, S. Sonoda, Y. Mizumura, D. Tomono, K. Nakamura, Y. Matsuoka, S. Komura, Y. Sato, S. Nakamura, K. Miuchi, S. Kabuki, Y. Kishimoto, S. Kurosawa, S. Iwaki, M. Tanaka, M. Ik eno, and T. Uchida
  • 雑誌名: JPS Conference Proceedings 巻: 1 ページ: 013099-013099
  • DOI: 10.7566/jpscp.1.013099
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Simulation of Gas Avalanche in a Micro Pixel Chamber using Garfield++ (2013)
  • 著者名/発表者名: A.Takada, T. Tanimori et al.
  • 雑誌名: Journal of Instrumentation 巻: 8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spatial resolution of a μPIC-based neutron imaging detector (2013)
  • 著者名/発表者名: J.D.Parker, T.Tanimori et al.
  • 雑誌名: Nucl. Instrum. & Meth. A 巻: 726 ページ: 155-161
  • 査読あり
• [雑誌論文] SMILE-II: Balloon-borne Telescope for Background-suppressed Soft Gamma-ray Imaging (2013)
  • 著者名/発表者名: T.Sawano, T.Tanimori et al.
  • 雑誌名: JPS Conf. Proc 巻: 1 ページ: 013099-17
  • 査読あり
• [学会発表] Balloon-borne experiment for deep sky survey of MeV gamma rays using an Electron-Tracking Compton Camera (2015)
  • 著者名/発表者名: S.Komura T.Tanimori et al.
  • 学会等名: 34th International Cosmic Ray Conference
  • 発表場所: The Hague, The Netherlands
  • 年月日: 2015-07-30
  • 国際学会
• [学会発表] SMILE: Sub-MeV/MeV gamma-ray survey using electron-tracking Compton camera loaded on balloon (2015)
  • 著者名/発表者名: A.Takada, T.Tanimori et al.
  • 学会等名: High-Energy Large- and Medium-class Space Missions in the 2020s
  • 発表場所: Chicago, USA
  • 年月日: 2015-06-29
  • 国際学会
• [学会発表] Deep sky survey of MeV gamma rays due to advanced Electron Tracking Compton Camera (ETCC) with balloon experiment (2015)
  • 著者名/発表者名: T.Tanimori et al.
  • 学会等名: 13th Pisa Meeting on Advanced Detectors
  • 発表場所: Erba, Italy
  • 年月日: 2015-05-24
  • 国際学会
• [学会発表] Possibility of deep all sky survey of MeV gamma rays due to Electron Tracking Compton Camera (ETCC) (2014)
  • 著者名/発表者名: T.Tanimori et al.
  • 学会等名: Synergistic View of the High Energy Sky (10th INTEGRAL Workshop)
  • 発表場所: Annapolis, MD, USA
  • 年月日: 2014-09-15 – 2014-09-19
• [学会発表] High sensitivity observation for celestial MeV gamma rays by Electron Tracking Compton camera with a balloon borne experiment (2014)
  • 著者名/発表者名: T.Tanimori et al.
  • 学会等名: Technology and Instrumentation in Particle Physics 2014 (TIPP2014)
  • 発表場所: Amsterdam Neitherland
  • 年月日: 2014-06-02 – 2014-06-06
• [学会発表] SMILE-II: Observation of Celestial and Terrestrial MeV Gamma rays at Balloon altitude using Electron Tracking Compton Camera in the North Pole (2013)
  • 著者名/発表者名: T.Tanimori et al.
  • 学会等名: The 21st ESA Symposium on European Rocket and Balloon Program and Related Research
  • 発表場所: Thun Switzerland
• [学会発表] Imaging detection for GRBs with high sensitivity and good polarimetry by Electron Tracking Compton camera (2013)
  • 著者名/発表者名: T.Tanimori
  • 学会等名: EUL GRB Workshop 2013
  • 発表場所: Moscow State Univ. Russia
  • 招待講演
• [学会発表] Possible high sensitivity observations for both line and continuum MeV gamma rays from Super Nova and Remnants by electron tracking Compton camera (2013)
  • 著者名/発表者名: T.Tanimori
  • 学会等名: Long-term Workshop on Supernovae and Gamma-Ray Bursts
  • 発表場所: 基礎物理学研究所、京都
• [学会発表] Observation of relativistic electron and proton precipitations with Balloon Experiment around the Polar Cap (2013)
  • 著者名/発表者名: T.Tanimori et al.
  • 学会等名: International CAWSES-II Symposium
  • 発表場所: 名古屋大学豊田ホール
• [備考] SMILE プロジェクト
  • URL: http://www-cr.scphys.kyoto-u.ac.jp/research/MeV-gamma/wiki/wiki.cgi
• [備考] SMILE Project
  • URL: http://www-cr.scphys.kyoto-u.ac.jp/research/MeV-gamma/wiki/wiki.cgi
• [備考] 天体MeVガンマ線検出器の開発
  • URL: http://www-cr.scphys.kyoto-u.ac.jp/research/MeV-gamma/index.html