日ロ共同気球実験による一次宇宙線の観測

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08045019
• 研究機関: 弘前大学
• 研究代表者: 南條 宏肇 弘前大学, 理工学部, 教授 (00106840)
• 研究分担者: SVESHNIKOVA エル ジー モスクワ大学, 原子核研究所, 上級研究員 ; ROGANOVA T.M モスクワ大学, 原子核研究所, 教授 ; ZATSEPIN G.T モスクワ大学, 教授 ; 市村 雅一 弘前大学, 理工学部, 助教授 (20232415) ; 倉又 秀一 弘前大学, 理工学部, 教授 (10215048)
• キーワード: 宇宙線 / エネルシースペクトル / 大気球観測 / エマルションチェンバー

研究概要

本研究は、宇宙線のエネルギースペクトルにおける"Knee"と呼ばれる急激な折れ曲がりの原因を解明することを目的として、平成7年より年次的に行っている。平成9年度は、カムチャッカ半島からボルガ河流域までの160時間程の長時間観測を7月に3回行い、その内2回成功し、無事回収した。回収されたチェンバーの解体は、モスクワのレベデフ研究所で日本側から2人が参加して行い、また原子核乾板とX線フィルムの現像には、ロシア側から2名が参加して日本の宇宙線研究所で共同で行われた。さらに8月にはロシアから2名が来日し、日ロ双方の今までの結果の突き合わせ、および今後の解析方針の打ち合わせについての議論を行った。
また、カスケード・シャワーを顕微鏡で、下層から上層の衝突点まで追い上げる作業を省力化するために、日ロ双方で顕微鏡、精密ステージおよびコンピュータを組み合わせた半自動追跡装置を開発した。これにより、追跡すべき飛跡の位置が精度良く予想され、また自動的に予想位置までステージが移動してくれるので、大幅な省力化が可能となり、いままでの、長時間観測によって統計量を増やしても、解析の方が追いつかないことの問題点が解決された。
データの解析については、平成7年度の分についてはすでに終了し、粒子別のエネルギースペクトルを良い精度で得ることが出来た。統計量としては充分ではないが、結果は低エネルギー側からの延長と矛盾しないものであった。また電荷決定法・エネルギー決定法など、解析面での新しい方法の開発も行い、これらについて1997年、南アフリカで行われた宇宙線国際会議で報告した。平成8年と9年のデータについては、新しく開発した測定システムを使って現在日ロ双方で解析中であり、平成8年の分については、今年の夏にまでに結果を出す予定である。

研究成果

• [文献書誌] S. Kuramata et al.: "Primary proton with PeV energy detected by RUNJOB experiment" Proc. of 25th International Cosmic Ray Conference. Vol.4. 133-136 (1997)
• [文献書誌] T. Shibata et al.: "Preten and Helium spectra obtained by the first RUNJOB-campaign" Proc. of 25th International Cosmic Ray Conference. Vol.4. 137-140 (1997)
• [文献書誌] T. Shibata et al.: "Heavy component spectra obtained by the first RUNJOB-campaign" Proc. of 25th International Cosmic Ray Conference. Vol.4. 141-144 (1997)
• [文献書誌] M. Ichimura et al.: "Methodology for the primary cosmic-ray observation in RUNJOB-prpgram" Proc. of 25th International Cosmic Ray Conference. Vol.5. 9-12 (1997)
• [文献書誌] M. Ichimura et al.: "Charge determination methed for RUNJOB experiment experiment" Proc. of 25th International Cosmic Ray Conference. Vol.5. 13-16 (1997)
• [文献書誌] A. V. Apanasenko et al.: "The development of trianglation methods for searching of verter points in emulsion chambers" Proc. of 25th International Cosmic Ray Conference. Vol.5. 301-304 (1997)
• [文献書誌] H. Nanjo et al.: "Energy determination for RUNJOB experiment (1)-Proton and Herium component-" Proc. of 25th International Cosmic Ray Conference. Vol.7. 277-280 (1997)
• [文献書誌] H. Nanjo et al.: "Energy determination for RUNJOB experiment (2)- Heavy component-" Proc. of 25th International Cosmic Ray Conference. Vol.7. 281-284 (1997)
• [文献書誌] M. Ichimura et al.: "The using of triangulation methods for the searching of interaction points in emulsion chamber" Institute of Nuclear Physics Moscow State University. 97-44/495. 1-20 (1997)
• [文献書誌] S. Kuramata et al.: "On the problem of particle energy determination in the range 1-300 Tev in emulsion chambers by emission angles of fastest secondaries" Institute of Nuclear Physics Moscow State University. 97-44/495. 1-22 (1997)
• [文献書誌] 市村 雅一 他: "スクリーンタイプX線フィルムによる重粒子の直接観測" 宇宙科学研究所大気球シンポジウム報告. 1997-12(印刷中). (1997)
• [文献書誌] 南條 宏肇 他: "日露共同気球実験RUNJOB'97夏キャンペーン報告" 宇宙科学研究所大気球シンポジウム報告. 1997-12(印刷中). (1997)
• [文献書誌] 柴田 徹 他: "日露共同気球実験'97解析結果1" 宇宙科学研究所大気球シンポジウム報告. 1997-12(印刷中). (1997)
• [文献書誌] 柴田 徹 他: "日露共同気球実験'97解析結果2" 宇宙科学研究所大気球シンポジウム報告. 1997-12(印刷中). (1997)
• [文献書誌] 南條 宏肇 他: "南極周回気球による一次宇宙線観測計画II" 宇宙科学研究所大気球シンポジウム報告. 1997-12(印刷中). (1997)
• [文献書誌] E. Kamioka: "Recent Results from the RUNJOB Experiment" 重点領域報告および「原子核特別号」. (印刷中). (1997)
• [文献書誌] A. V. Apanasenko et. al: "日露共同気球実験による高エネルギー1次宇宙線の観測" 宇宙科学研究所報告 特集. 第35号(印刷中). (1997)
• [文献書誌] 柴田 徹 他: "RUNJOB 計画" ICRR報告. 116-96-1. 63-72 (1996)