| 研究課題/領域番号 |
05402006
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
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| 研究機関 | 神奈川大学 |
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研究代表者 |
西村 純 神奈川大学, 工学部, 教授 (40013619)
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| 研究分担者 |
山上 隆正 文部省宇宙科学研究所, 助教授 (40013718)
吉田 賢二 神奈川大学, 工学部, 助手 (90260984)
田村 忠久 神奈川大学, 工学部, 助手 (90271361)
鳥居 祥二 神奈川大学, 工学部, 助教授 (90167536)
笠原 克昌 神奈川大学, 工学部, 助教授 (00013425)
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| 研究期間 (年度) |
1993 – 1996
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| キーワード | 電子 / 宇宙線 / 超新星 / 加速機構 / シンチファイバー / 気球 / イメージング / 高エネルギー |
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| 研究概要 |
我々がこの研究費で開発を行なったシンチファイバー(SciFi)を用いた電子観測装置(BETS:Balloon Borne Electron Telescope with Scintillating Fibers)は、ほぼ期待どおりの性能を達成しており、気球実験により10GeV-100GeVの電子エネルギースペクトルの観測に成功している。そして、拡散モデルにもとずく計算結果との比較により、超新星起源の電子の加速と伝播に関する知見を得ている。この装置は、従来の装置では困難なTeV領域での観測を数年間にわたって行なう能力を持っており、今後はスペースでの観測を目指している。各年度毎の研究成果は以下に示すとおりである。
平成5年度:BETSの基本設計および試作、テストフライト
装置の基礎設計を行うために各種のシミュレーション計算を実施し、同時にSciFiの基本性能テストを行なった。その結果、28cm×28cmの有効面積を持つ装置を製作する方針をきめた。さらに、原子核乾板を併用して、SciFiの位置検出性能と荷電分離性能、および高エネルギー電子の識別の確認を行うことにした。気球搭載用の回路システム、テレメトリーシステムを製作し、9月に気球によるテストフライトを行なった。
平成6年度:装置改良および第2回フライト
前回のテストフライトの結果をもとに、I.Iの性能増強、テレメトリーの機能強化、重イオン用トリガーモードの追加等装置の改良を行ない、2回目のフライトを行なった。この観測では、シャワー現象を約10万例が観測され、LEDを用いたSciFiの位置較正による画像解析の方法を確立した。
平成7年度:BETS-2の製作の第3回フライト
シンチファイバーの数をこれまでの2倍(約10,000本)にしてx、y方向を各々独立に二台のI.Iで読みだすための装置増強を行なった。このBETS-2を用いて気球観測を行ない、36km以上の高度で約7.5時間分のシャワーデータを得た。機上でのトリガーと画像解析により、陽子雑音は1/2000以下になっていることが確認され、原子核乾板の解析との比較でも50GeV以上の電子についてはほぼ完全な対応が得られた。
平成8年度:加速器テスト
9月にCERN-SPSのの電子ビームをもちいて装置の較正実験を行なった。この結果、観測データのエネルギー較正と電子選別の確認がおこなわれ、エネルギースペクトルが得られている。
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