| 研究課題/領域番号 |
06402006
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| 研究種目 |
一般研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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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 | 東京大学 |
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研究代表者 |
永野 元彦 東京大学, 宇宙線研究所, 教授 (00013384)
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| 研究分担者 |
石川 文男 東京大学, 宇宙線研究所, 助手 (30092133)
大西 宗博 東京大学, 宇宙線研究所, 助手 (10260514)
林田 直明 東京大学, 宇宙線研究所, 助手 (50114616)
手嶋 政広 東京大学, 宇宙線研究所, 助教授 (40197778)
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| 研究期間 (年度) |
1994 – 1995
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| キーワード | 宇宙線 / 超高エネルギー / 蛍光効率 / 空気シャワー / エネルギー較正 |
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| 研究概要 |
極高エネルギー宇宙線のエネルギーを較正するため、平成6,7年度に項目1の実験を実施し、平成8年度に米国ユタ大学グループの協力を得て、項目2の成果を得た。これらの成果を別冊子(添付)にまとめた。現在項目3の計画を準備中である。
1.高エネルギー電子が空気中の窒素分子を励起して発する蛍光効率の測定。
放射性同位体^<90>Srからの電子線、及び原子核研究所の電子シンクロトロンからの電子ビームを使い、空気中での蛍光発光効率の電子のエネルギー損失依存性及び大気圧依存性を求めた。これにより、空気シャワー中の電子の蛍光効率の大気高度依存性を導出した。空気シャワー中の平均エネルギー80MeVの電子が発する300nm〜400nmの波長の光子数は、1電子、1mあたり約4.8ケ程度であり、高度による変化は15km以下では10%以内、夏、冬での変化は4%以内であることがわかった。詳細な結果をまとめ、Nuclear Instrument and Methodsにて発表した。
2.米国のユタ大学のFly's Eyeグループは、空気シャワー中の電子の発するシンチレーション光の観測による、空気シャワーの最大発達付近での粒子数遷移カーブから一次宇宙線のエネルギーを決定している。前項の実験で求めた蛍光効率を適用して再決定されたエネルギースペクトルと「広域空気シャワー観測装置(AGASA)」で得られた結果を比較検討した結果、エネルギー決定精度の差は12%以内との結論を得た。
3.さらにキャリブレーションの精度をあげるには、同じシャワーにつき、Fly's Eye方式とAGASA方式で同時にエネルギーを決める比較実験がのぞましい。7年度に3メートル口径望遠鏡を1台製作し、その焦点に設置するマルチアノード光電子増倍管18本からなる高分解能カメラを準備した。さらに別予算にて、望遠鏡の台数を増やし、望遠鏡アレイとAGASAとの連動実験を、2〜3年かけて実施すべく計画中である。
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