| 研究課題/領域番号 |
14340070
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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 | 東京大学 (2003-2004)
名古屋大学 (2002) |
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研究代表者 |
湯田 利典 東京大学, 宇宙線研究所, 名誉教授 (60092368)
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| 研究分担者 |
瀧田 正人 東京大学, 宇宙線研究所, 助教授 (20202161)
大西 宗博 東京大学, 宇宙線研究所, 助手 (10260514)
山本 嘉昭 甲南大学, 理工学部, 教授 (70068112)
堀田 直己 宇都宮大学, 教育学部, 教授 (60157039)
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2004
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| キーワード | チベット / 空気シャワー観測装置 / knee領域 / エマルション・チェンバー / バースト検出器 / 宇宙線加速 / 宇宙線異方性 / 超新星残骸 |
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| 研究概要 |
中国と共同でチベットのヤンパーチン(標高4300m)に空気シャワー観測装置(Tibet-II及びTibet-III)を設置し、高エネルギー宇宙線及びガンマ線の観測を行なっている。主要な研究目的は、高エネルギー一次宇宙線スペクトルの観測と宇宙ガンマ線点源の探索・観測を行ない、高エネルギー宇宙線の起源と加速の機構について新たな知見を得ることである。
1996年から3カ年に亘り、空気シャワー装置(Tibet-II)の中央部分に面積が80平方メートルのエマルション・チェンバーとバースト検出器を設置し、knee領域の陽子成分の観測を行なった。本研究では、このエマルション・チェンバー部分のデータの解析を行ない、10^<15> eV以上のエネルギー領域での一次陽子成分のエネルギー・スペクトルを世界で初めて求めた。得られたエネルギー・スペクトルは10^<14> eV以下の低エネルギー領域に較べて傾斜が急であり、この結果は超新星残骸での宇宙線加速の可能性を強く示唆している。このために、エマルション・チェンバーのX線フィルムの汎用イメージスキャナーによる自動解析装置を製作し、データ処理の高速化を行なった。
将来、面積が1000平方メートル以上のバースト検出器を設置し、これを空気シャワー観測装置(Tibet-III)と連動させることにより、knee領域の重核成分の観測を行なうことを計画している。この実験に使用されるバースト検出のR&Dを行った。シンチレータに埋め込んだシンチレーチィングファイバーと光電子増倍管を光学接続することにより、シンチレータ中の任意の位置での発光信号を一様に集光できることが実験的に確かめられた。また、この方式は検出器を比較的安価に製作できるため、装置の大型化が容易となる。この新方式のバースト検出器をヤンパーチンに4台設置し、空気シャワー装置との連動実験を行なっている。
Tibet-IIIの空気シャワー観測装置のデータを解析することにより、地球の公転にともなう銀河宇宙線強度の見かけの異方性(Compton-Getting効果)のエネルギー依存性を世界で初めて観測した。この異方性が太陽活動と関係している可能性が強く示唆されている。また、恒星時日周変動に伴う宇宙線強度の変動についても新たな結果が得られた。
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