時間分解原子核乾板多段シフターの大面積化・長時間化のための研究開発

• 研究課題/領域番号: 26800138
• 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: 神戸大学
• 研究代表者: 高橋 覚 神戸大学, 人間発達環境学研究科, 学術研究員 (40402432)
• 研究協力者: 青木 茂樹 ; 六條 宏紀 ; 尾崎 圭太 ; 水谷 深志 ; 山田 恭平 ; 呉坪 健司 ; 松本 明佳 ; 丸嶋 利嗣
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2016年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2015年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2014年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: 原子核乾板 / 時間分解能 / ガンマ線 / ニュートリノ / 宇宙線 / 加速器実験 / タイムスタンプ

研究成果の概要

大面積化・長時間化を実現するための新型多段シフター(ローラー駆動方式)を考案し、試作機を三鷹光器社と製作した。動作・性能試験を進め、要求駆動再現性1ミクロンを切る良い駆動再現性が得られつつある。
2015年JAXA豪州気球実験において、多段シフターを導入し、ミリ秒オーダーに迫る時間分解能を達成し、将来的なパルサー位相ごとの偏光測定の展望を拓いた。
2014－2015、2016 年に、J-PARCニュートリノビーム照射実験T60に多段シフターを導入し、126.7 日にわたり秒レベルの時間分解能(時間分解数~10の6乗) を実現しつつあるとともに、INGRID 検出器とのハイブリッド解析を確立した。

研究成果

• [雑誌論文] 多段シフターによる時間軸をもつ原子核乾板検出器の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 高橋覚、青木茂樹
  • 雑誌名: 日本物理学会誌 巻: 印刷中
  • NAID: 130007431194
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] GRAINE project, prospects for scientic balloon-borne experiments (2017)
  • 著者名/発表者名: S. Takahashi et al.
  • 雑誌名: Advances in Space Research 巻: SI: Origins of Cosmic Rays
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] First demonstration of emulsion multi-stage shifter for accelerator neutrino experiment in J-PARC T60 (2017)
  • 著者名/発表者名: K. Yamada, S. Takahashi et al.
  • 雑誌名: Progress of Theoretical and Experimental Physics 巻: arXiv:1703.03737
  • 査読あり
• [雑誌論文] GRAINE 2015, a balloon-borne emulsion γ -ray telescope experiment in Australia (2016)
  • 著者名/発表者名: S.Takahashi, S.Aoki, K.Hamada, T.Inoue, A.Iyono, H.Kawahara, K.Kodama, R.Komatani, M.Komatsu, T.Kosaka, F.Mizutani, M.Morishita, M.Nakamura, T.Nakano, K Niwa, N.Otsuka, K.Ozaki, H.Rokujo, O.Sato, E.Shibayama, A.Suzuki, R.Tanaka, Y.Tateishi, S.Tawa, M.Yabu, K.Yamada, S.Yamamoto, M.Yoshimoto et al.
  • 雑誌名: Prog. Theor. Exp. Phys. 巻: 2016 号: 7 ページ: 1-12
  • DOI: 10.1093/ptep/ptw089
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Demonstration of polarization sensitivity of emulsion-based pair conversion telescope for cosmic gamma-ray polarimetry (2016)
  • 著者名/発表者名: Keita Ozaki, Satoru Takahashi, Shigeki Aoki, Keiki Kamada, Taichi Kaneyama, Ryo Nakagawa, Hiroki Rokujo
  • 雑誌名: Nucl. Instrum. Methods in Phys. Res. A 巻: 833 ページ: 165-168
  • DOI: 10.1016/j.nima.2016.07.033
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] GRAINE 計画: 科学観測実験の展望 (2016)
  • 著者名/発表者名: 高橋覚、他
  • 雑誌名: 大気球シンポジウム: 平成28年度 巻: isas-16-sbs-023
  • NAID: 120006831917
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Development of new-type nuclear emulsion for a balloon-borne emulsion gamma-ray telescope experiment (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Ozaki, S. Takahashi et al.
  • 雑誌名: Journal of Instrumentation 巻: 10 号: 12 ページ: 1-12
  • DOI: 10.1088/1748-0221/10/12/p12018
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] GRAINE計画 : 2015年豪州気球実験 全体報告 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高橋覚、他 GRAINE collaboration
  • 雑誌名: 大気球シンポジウム: 平成27年度 巻: 平成27年度
  • NAID: 120006831963
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] 原子核乾板ガンマ線望遠鏡による宇宙ガンマ線観測計画 GRAINE (2015)
  • 著者名/発表者名: 高橋覚、青木茂樹、他 GRAINE collaboration
  • 雑誌名: 日本写真学会誌 巻: 78 ページ: 228-234
  • NAID: 130005252570
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] GRAINE project: An overview and status of the 2015 (2015)
  • 著者名/発表者名: Satoru Takahashi for the GRAINE collaboration
  • 雑誌名: PROCEEDINGS OF SCIENCE 巻: PoS(ICRC2015) ページ: 970-970
  • オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] GRAINE project, the first balloon-borne, emulsion gamma-ray telescope experiment (2015)
  • 著者名/発表者名: Satoru Takahashi, Shigeki Aoki, Keiki Kamada, Saki Mizutani, Ryo Nakagawa, Keita Ozaki, Hiroki Rokujo
  • 雑誌名: Progress of Theoretical and Experimental Physics (PTEP) 巻: 未定 号: 4 ページ: 1-28
  • DOI: 10.1093/ptep/ptv046
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 原子核乾板望遠鏡による宇宙ガンマ線観測計画GRAINEのための時間分解多段シフターの開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 高橋 覚、青木 茂樹、尾崎 圭太、小坂 哲矢、柴山 恵美、立石 友里恵、田輪 周一、水谷 深志、山田 恭平、大塚 直登、河原 宏晃、六條 宏紀、他、GRAINE collaboration
  • 雑誌名: 応用物理学会放射線分科会会誌「放射線」 巻: 40 ページ: 1-5
• [雑誌論文] GRAINE計画：エマルション望遠鏡による宇宙ガンマ線観測計画 (2014)
  • 著者名/発表者名: 高橋 覚、他
  • 雑誌名: 大気球シンポジウム・講演集 巻: 平成26年度 ページ: 1-4
  • NAID: 120006831990
  • オープンアクセス
• [学会発表] GRAINE計画: 科学観測実験の展望 (2017)
  • 著者名/発表者名: 高橋覚、他
  • 学会等名: 日本物理学会 年次大会
  • 発表場所: 大阪大学(大阪府・豊中市)
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] GRAINE計画：2015年豪州気球実験報告2 (2017)
  • 著者名/発表者名: 水谷深志、高橋覚、他
  • 学会等名: 日本物理学会 年次大会
  • 発表場所: 大阪大学(大阪府・豊中市)
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] 時間分解原子核乾板多段シフターの大面積化、稼働時間拡大のための新型機構の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 山田恭平、高橋覚、他
  • 学会等名: 日本物理学会 年次大会
  • 発表場所: 大阪大学(大阪府・豊中市)
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] J-PARC T60：原子核乾板を用いた時間分解型大面積多段シフターの解析状況1 (2017)
  • 著者名/発表者名: 呉坪健司、高橋覚、他
  • 学会等名: 日本物理学会 年次大会
  • 発表場所: 大阪大学(大阪府・豊中市)
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] J-PARC T60：原子核乾板を用いた時間分解型大面積多段シフターの解析状況2 (2017)
  • 著者名/発表者名: 丸嶋利嗣、高橋覚、他
  • 学会等名: 日本物理学会 年次大会
  • 発表場所: 大阪大学(大阪府・豊中市)
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] GRAINE計画:エマルジョン望遠鏡による宇宙ガンマ線観測 (2017)
  • 著者名/発表者名: 高橋覚
  • 学会等名: マルチメッセンジャー天文学研究会
  • 発表場所: 千葉大学(千葉県・千葉市)
  • 年月日: 2017-03-02
• [学会発表] 高角度分解能・偏光感度をもつ気球搭載大口径原子核乾板ガンマ線望遠鏡による高エネルギーガンマ線観測計画GRAINE (2017)
  • 著者名/発表者名: 高橋覚、他
  • 学会等名: 宇宙科学シンポジウム
  • 発表場所: 宇宙科学研究所(神奈川県・相模原市)
  • 年月日: 2017-01-05
• [学会発表] GRAINE (2017)
  • 著者名/発表者名: 高橋覚
  • 学会等名: 偏光RG会議
  • 発表場所: 大阪大学(大阪府・豊中市)
• [学会発表] GRAINE project, gamma-ray observations by balloon-borne emulsion telescope with a high angular resolution, polarization sensitivity and large-aperture-area (2016)
  • 著者名/発表者名: Satoru Takahashi
  • 学会等名: 高エネルギーガンマ線でみる極限宇宙2016
  • 発表場所: 東京大学柏キャンパス(千葉県・柏市)
  • 年月日: 2016-12-15
  • 招待講演
• [学会発表] A development of time-resolved emulsion detector (2016)
  • 著者名/発表者名: 高橋覚
  • 学会等名: 新学術領域研究「ニュートリノフロンティア」研究会 2016
  • 発表場所: 山代温泉(石川県・加賀市)
  • 年月日: 2016-11-28
• [学会発表] GRAINE計画: 科学観測実験の展望 (2016)
  • 著者名/発表者名: 高橋覚、他
  • 学会等名: 画像関連学会連合会第3回秋季合同大会
  • 発表場所: 京都工芸繊維大学(京都府・京都市)
  • 年月日: 2016-11-17
• [学会発表] 加速器ニュートリノ実験における大面積多段シフターの解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 呉坪健司、高橋覚、他
  • 学会等名: 画像関連学会連合会第3回秋季合同大会
  • 発表場所: 京都工芸繊維大学(京都府・京都市)
  • 年月日: 2016-11-17
• [学会発表] GRAINE 実験次期フライトに向けた新型多段シフターの開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山田恭平、高橋覚、他
  • 学会等名: 画像関連学会連合会第3回秋季合同大会
  • 発表場所: 京都工芸繊維大学(京都府・京都市)
  • 年月日: 2016-11-17
• [学会発表] GRAINE 計画: 科学観測実験の展望 (2016)
  • 著者名/発表者名: 高橋覚、他
  • 学会等名: 大気球シンポジウム
  • 発表場所: 宇宙科学研究所(神奈川県・相模原市)
  • 年月日: 2016-11-01
• [学会発表] GRAINE 2015年豪州気球実験データ解析報告2 (2016)
  • 著者名/発表者名: 尾崎圭太、高橋覚、他
  • 学会等名: 大気球シンポジウム
  • 発表場所: 宇宙科学研究所(神奈川県・相模原市)
  • 年月日: 2016-11-01
• [学会発表] GRAINE計画: 科学観測実験の展望 (2016)
  • 著者名/発表者名: 高橋覚、他
  • 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: 2016-09-21
• [学会発表] GRAINE計画：2015年豪州気球実験の結果報告（2） (2016)
  • 著者名/発表者名: 尾崎圭太、高橋覚、他
  • 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: 2016-09-21
• [学会発表] 高統計観測のための時間分解原子核乾板多段シフターの大面積化及び稼働時間拡大に関する研究開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山田恭平、高橋覚、他
  • 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: 2016-09-21
• [学会発表] J-PARC T60 : 時間分解原子核乾板多段シフターの大面積化と解析状況 (2016)
  • 著者名/発表者名: 丸嶋利嗣、高橋覚、他
  • 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: 2016-09-21
• [学会発表] GRAINE, COSMIC GAMMA-RAY OBSERVATIONS WITH BALLOON-BORNE EMULSION TELESCOPE (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Takahashi et al.
  • 学会等名: 41st COSPAR Scientic Assembly(講演申込は受理されたが政情不安のため中止)
  • 発表場所: Istanbul(Turkey)
  • 年月日: 2016-07-30
  • 国際学会
• [学会発表] 多段シフターによる時間分解型原子核乾板検出器の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 高橋覚、他
  • 学会等名: 日本写真学会 年次大会
  • 発表場所: 東京工業大学 すずかけ台キャンパス(神奈川県・横浜市)
  • 年月日: 2016-06-08
• [学会発表] GRAINE計画 (2016)
  • 著者名/発表者名: 高橋覚
  • 学会等名: 高宇連研究会
  • 発表場所: 東京理科大学（東京都新宿区）
  • 年月日: 2016-03-23
• [学会発表] 多段シフターによる時間分解型原子核乾板検出器の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 高橋覚、他
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 東北学院大学（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] J-PARC T60実験：スケールアップに向けた大型多段シフターの導入 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山田恭平、高橋覚、他
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 東北学院大学（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] GRAINE計画 (2016)
  • 著者名/発表者名: 高橋覚
  • 学会等名: 偏光観測RG研究会
  • 発表場所: 中央大学（東京都文京区）
  • 年月日: 2016-03-18
• [学会発表] 多段シフターによる時間分解型原子核乾板検出器の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 高橋覚、他
  • 学会等名: 固体飛跡検出器研究会
  • 発表場所: 福井大学（福井県敦賀市）
  • 年月日: 2016-03-14
• [学会発表] 原子核乾板によるJ-PARCニュートリノ実験T60: 原子核乾板に時間分解情報付与を行う大面積多段シフターの導入 (2016)
  • 著者名/発表者名: 松本明佳、高橋覚、他
  • 学会等名: 固体飛跡検出器研究会
  • 発表場所: 福井大学（福井県敦賀市）
  • 年月日: 2016-03-14
• [学会発表] 原子核乾板によるJ-PARCニュートリノ実験T60:時間分解多段シフターの導入 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山田恭平、高橋覚、他
  • 学会等名: 固体飛跡検出器研究会
  • 発表場所: 福井大学（福井県敦賀市）
  • 年月日: 2016-03-14
• [学会発表] GRAINE計画：2015年豪州気球実験報告 (2016)
  • 著者名/発表者名: 高橋覚、他GRAINE collaboration
  • 学会等名: 宇宙科学シンポジウム
  • 発表場所: ISAS/JAXA (神奈川県・相模原市)
  • 年月日: 2016-01-06
• [学会発表] GRAINE計画 (2015)
  • 著者名/発表者名: Satoru Takahashi
  • 学会等名: CRCタウンミーティング
  • 発表場所: 東京大学柏キャンパス（千葉県柏市）
  • 年月日: 2015-12-20
• [学会発表] GRAINE計画 (2015)
  • 著者名/発表者名: Satoru Takahashi for the GRAINE collaboration
  • 学会等名: ニュートリノフロンティア研究会
  • 発表場所: 湯河原（神奈川県足柄下郡）
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] GRAINE計画: 2015年豪州気球実験報告 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高橋覚、他GRAINE collaboration
  • 学会等名: 画像関連学会連合会
  • 発表場所: 京都工芸繊維大学(京都府・京都市)
  • 年月日: 2015-11-19
• [学会発表] GRAINE計画 : 2015年豪州気球実験 全体報告 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高橋覚、他GRAINE collaboration
  • 学会等名: 大気球シンポジウム
  • 発表場所: ISAS/JAXA (神奈川県・相模原市)
  • 年月日: 2015-11-05
• [学会発表] GRAINE計画: 2015年豪州気球実験報告 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高橋覚、他GRAINE collaboration
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 大阪市大 (大阪府・大阪市)
  • 年月日: 2015-09-25
• [学会発表] J-PARC T60実験：時間分解原子核乾板多段シフターの解析状況 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山田恭平、高橋覚、他J-PARC T60実験グループ
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 大阪市大 (大阪府・大阪市)
  • 年月日: 2015-09-25
• [学会発表] GRIANE 2015年豪州気球実験：多段シフターのフライトデータ解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 水谷深志、高橋覚、他GRAINE collaboration
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 大阪市大 (大阪府・大阪市)
  • 年月日: 2015-09-25
• [学会発表] GRAINE計画: 2015年豪州気球実験報告 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高橋覚、他GRAINE collaboration
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 甲南大学 (兵庫県・神戸市)
  • 年月日: 2015-09-09
• [学会発表] GRAINE 2015年度豪州気球実験多段シフター解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 水谷深志、高橋覚、他GRAINE collaboration
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 甲南大学 (兵庫県・神戸市)
  • 年月日: 2015-09-09
• [学会発表] GRAINE project: An overview and status of the 2015 balloon-borne experiment with emulsion gamma-ray telescope (2015)
  • 著者名/発表者名: Satoru Takahashi, et al.
  • 学会等名: The 34th International Cosmic Ray Conference
  • 発表場所: The Hague (Netherlands)
  • 年月日: 2015-07-30
  • 国際学会
• [学会発表] J-PARC原子核乾板ニュートリノ実験における時間分解多段シフターの導入 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山田 恭平、高橋 覚、他
  • 学会等名: 日本物理学会年次大会
  • 発表場所: 早稲田大学(東京都新宿区)
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] GRAINE計画：気球搭載大口径エマルション望遠鏡による10MeV-100GeVガンマ線の高解像度・偏光観測 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高橋 覚、他
  • 学会等名: 日本物理学会年次大会
  • 発表場所: 早稲田大学(東京都新宿区)
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] GRAINE計画: 気球搭載大口径エマルション望遠鏡による10MeV-100GeVガンマ線の高解像度・偏光観測 (ポスター) (2015)
  • 著者名/発表者名: 高橋 覚、他
  • 学会等名: 宇宙科学シンポジウム
  • 発表場所: ISAS/JAXA(神奈川県相模原市)
  • 年月日: 2015-01-05 – 2015-01-06
• [学会発表] 加速器ニュートリノ実験における時間分解原子核乾板多段シフターの導入 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山田 恭平、高橋 覚、他
  • 学会等名: 日本写真学会秋季研究発表会
  • 発表場所: 京都工芸繊維大学(京都府京都市)
  • 年月日: 2014-11-20 – 2014-11-21
• [学会発表] GRAINE計画：エマルション望遠鏡による宇宙ガンマ線観測計画 (2014)
  • 著者名/発表者名: 高橋 覚、他
  • 学会等名: 大気球シンポジウム
  • 発表場所: ISAS/JAXA(神奈川県相模原市)
  • 年月日: 2014-11-06 – 2014-11-07
• [学会発表] GRAINE計画：オーストラリア実験準備状況2 (2014)
  • 著者名/発表者名: 水谷 深志、高橋 覚、他
  • 学会等名: 大気球シンポジウム
  • 発表場所: ISAS/JAXA(神奈川県相模原市)
  • 年月日: 2014-11-06 – 2014-11-07
• [学会発表] GRAINE project, high resolution imaging and polarization sensitive gamma-ray observation with balloon-borne large aperture emulsion telescope (Advertisement talk & Poster) (2014)
  • 著者名/発表者名: Satoru Takahashi, et al.
  • 学会等名: Fifth International Fermi Symposium
  • 発表場所: 名古屋大学(愛知県名古屋市)
  • 年月日: 2014-08-20 – 2014-08-24
• [学会発表] 【学会賞受賞講演】エマルジョンガンマ線望遠鏡のための時間分解原子核乾板多段シフターの開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 高橋 覚、他
  • 学会等名: 日本写真学会年次大会
  • 発表場所: 千葉大学（千葉県千葉市）
  • 年月日: 2014-05-26 – 2014-05-27
• [学会発表] エマルジョン望遠鏡による宇宙ガンマ線観測計画GRAINE：次期気球実験の準備報告 (2014)
  • 著者名/発表者名: 高橋 覚、他
  • 学会等名: 日本写真学会年次大会
  • 発表場所: 千葉大学（千葉県千葉市）
  • 年月日: 2014-05-26 – 2014-05-27
• [備考] Aoki Labo. website
  • URL: http://neweb.h.kobe-u.ac.jp/labo/aoki/index.html
• [備考] 過去のお知らせ｜神戸大学 発達科学部 人間環境学科 自然環境論コース
  • URL: http://neweb.h.kobe-u.ac.jp/backnumber/index.html
• [備考] Aoki Lab. website
  • URL: http://neweb.h.kobe-u.ac.jp/labo/aoki/index.html
• [備考] News 青木研究室 自然環境論コース 人間環境学科 発達科学部 神戸大学
  • URL: http://neweb.h.kobe-u.ac.jp/labo/aoki/news/20140526_SPSTJ_award/Resized/SPSTJ_award.html
• [備考] neweb.h.kobe-u.ac.jp
  • URL: http://neweb.h.kobe-u.ac.jp/labo/aoki/PDF/20150629.pdf
• [備考] Aoki Lab. web site
  • URL: http://neweb.h.kobe-u.ac.jp/labo/aoki/index.html