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2007 年度 実績報告書

最高エネルギー宇宙線の高信頼度シミュレーション手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15077205
研究機関早稲田大学

研究代表者

笠原 克昌  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (00013425)

研究分担者 井戸川 知之  芝浦工業大学, システム工学部, 准教授 (40257225)
水谷 興平  埼玉大学, 名誉教授 (60008844)
井上 直也  埼玉大学, 理学部, 教授 (40168456)
増田 公明  名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 准教授 (40173744)
キーワード超高エネルギー宇宙線 / シミュレーション / 完全モンテカルロ / LHC
研究概要

本研究の目的は,1)いわゆるGZKエネルギー領域(>10~19eV)での信頼のおける空気シャワー現象のモンテカルロ・シミュレーションの手法を開発すること,2)CERNのLHC加速器を用いてシミュレーションで用いる核相互作用モデルの妥当性を検証をすることである。
1)昨年度完成した完全モンテカルロ法と準完全モンンテカルロ法による10~19eV以上でのシミュレーション事例を蓄積し,データベース化をさらに進めた.10~20eV領域では50cpuのクラスタを使用して2週間の時間が必要であったが,アンサンブル・シンニング法を改良することにより数日のレベルで信頼のおけるデータを構築し得ることを示した.1次宇宙線として,陽子以外の原子核,ガンマ線も取り扱った.また,核相互作用模型としてdpmjet3の他に,agsjet2による事例も蓄積開始した.データ・ベースの充実とともにこれまでのディスクザイズでは不足することが懸念される状態になった.そこで1TB/台のハードディスクを用いてレイド5システムを構築し直し,3TBまで収容可能なデータベースとした.バックアップシステムは来年度増強の予定である.2月には日米韓の研究者によるワークショップを開催し,データベースの使用法の実習,データベースの各拠点への配分などを行った.
2)LHCの実験準備:CERN SPSでの最終テストを8~9月に行った.陽子(100~350Gev),電子(50~250GeV),ミュー粒子(150GeV)を用いてカロリメータの性能テストを行った.これまでのテストと異なる重要なテストとして,検出器前方10mに炭素標的を置き,350GeV陽子を照射し,2つのカロリメータで同時にガンマ線を観測した.2つのガンマ線の不変質量を求めにより,LHCでの本番実験で必要になるパイゼロ中間子のピークが実際に求められることを示した.

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (16件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] LHCf: Measuring Zero Degree Photons and Neutrons at LHC for Cosmic-Ray Physics2007

    • 著者名/発表者名
      K. Kasahara, et al.
    • 雑誌名

      Cosmic-Rays and High Energy Universe Univ. acad. press Inc.

      ページ: 121-130

  • [学会発表] LHCf検出器の放射線損傷とその回復の評価-2007年炭素ビーム及びγ線照射テスト結果-2008

    • 著者名/発表者名
      伊藤, 笠原, 増田 他
    • 学会等名
      日本物理学会第63回年次大会
    • 発表場所
      大阪 近畿大学
    • 年月日
      2008-03-24
  • [学会発表] 10-17evにおける最前方粒子測定実験LHCf-全体報告(08年春)-2008

    • 著者名/発表者名
      伊藤, 笠原, 増田 他
    • 学会等名
      日本物理学会第63回年次大会
    • 発表場所
      大阪 近畿大学
    • 年月日
      2008-03-23
  • [学会発表] TA実験135:地表粒子検出器シミュレーションと解析2007

    • 著者名/発表者名
      宮田孝司, 笠原克昌, 他
    • 学会等名
      日本物理学会第62回年次大会
    • 発表場所
      札幌.北海道大学
    • 年月日
      2007-09-24
  • [学会発表] LHCf測定器の位置性能評価-2006年夏CERN SPSビームテストの解析結果-2007

    • 著者名/発表者名
      水石, 笠原.増田, 他
    • 学会等名
      日室物理学会第62回年次大会
    • 発表場所
      札幌.北海道大学
    • 年月日
      2007-09-24
  • [学会発表] LHCf検出器の放射線ダメージ評価-2007年HIMACビームテスト結果-2007

    • 著者名/発表者名
      伊藤, 笠原, 増田, 他
    • 学会等名
      日本物理学会第62回年次大会
    • 発表場所
      札幌.北海道大学
    • 年月日
      2007-09-24
  • [学会発表] 017eVにおける最前方粒子測定実験LHCf-全体報告(07年秋)2007

    • 著者名/発表者名
      伊藤, 笠原, 増田 他
    • 学会等名
      日本物理学会第62回年次大会
    • 発表場所
      札幌.北海道大学
    • 年月日
      2007-09-24
  • [学会発表] UHE宇宙ガンマ線/ニュートリノ/陽子成分の識別可能性に関するシミュレーション研究2007

    • 著者名/発表者名
      宮澤克英, 井上直也 他
    • 学会等名
      日本物理学会第62回年次大会
    • 発表場所
      札幌.北海道大学
    • 年月日
      2007-09-24
  • [学会発表] 超高エネルギー宇宙線シミュレーションの限界とLHCf実験による改善2007

    • 著者名/発表者名
      笠原克昌
    • 学会等名
      日本物理学会第62回年次大会.超高エネルギー宇宙絵観測の新たな展開
    • 発表場所
      札幌.北海道大学
    • 年月日
      2007-09-23
  • [学会発表] Identifiability of UHE Gamma-ray Air Showers by Neural-Network-Analysis2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Wada, N. Inoue et al
    • 学会等名
      30th International Cosmic Ray Conference
    • 発表場所
      Merida, Mexico
    • 年月日
      2007-07-08
  • [学会発表] The performance of the LHCf detectors2007

    • 著者名/発表者名
      H. Menjo, K. Kasahara, K. Masuda et. al.
    • 学会等名
      30th International Cosmic Ray Conference
    • 発表場所
      Merida, Mexico
    • 年月日
      2007-07-07
  • [学会発表] Status of the LHCf experimen2007

    • 著者名/発表者名
      H. Menjo, K. Kasahara, K. Masuda et. al.
    • 学会等名
      30th International Cosmic Ray Conference
    • 発表場所
      Merida, Mexico
    • 年月日
      2007-07-07
  • [学会発表] A New Parallel Processing Scheme Enabling Full Monte Carlo EAS Simulation in the GZK Energy Region2007

    • 著者名/発表者名
      K. Kasahara and F. Cohen
    • 学会等名
      30th International Cosmic Ray Conference
    • 発表場所
      Merida, Mexico
    • 年月日
      2007-07-06
  • [学会発表] A Fast and Accurate Monte Carlo EAS Simulation Scheme in the GZK Energy Region and Some Results for TA experimen2007

    • 著者名/発表者名
      K. Kasahara and F. Cohen
    • 学会等名
      30th International Cosmic Ray Conference
    • 発表場所
      Merida, Mexico
    • 年月日
      2007-07-06
  • [学会発表] LHCf: a LHC Detector for Astroparticle Physics2007

    • 著者名/発表者名
      L. Bonechi, K. Kasahara, K. Masuda et al
    • 学会等名
      Hadron Collider Physics
    • 発表場所
      Elba, Italy
    • 年月日
      2007-05-22
  • [学会発表] LHCf: a LHC Detector for Astroparticle Physics2007

    • 著者名/発表者名
      A. Tricomi, K. Kasahara, K. Masuda et al.
    • 学会等名
      EDS07-12th International Conference on Elastic and Diffractive Scattering-Forward Physics and QCD
    • 発表場所
      Hamburg, Germany
    • 年月日
      2007-05-21
  • [学会発表] LHCf- an experiment for measuring the very forward production of neutral particles at the LHC2007

    • 著者名/発表者名
      W. Turner, K. Kasahara, K. Masuda et al.
    • 学会等名
      Aspen Workshop on Cosmic Rays
    • 発表場所
      Aspen, Colorad, USA
    • 年月日
      2007-04-15
  • [備考]

    • URL

      http://www.stelab.nagoya-u.ac.jp/LHCf/

  • [備考]

    • URL

      http://taws100.icrr.u-tokyo.ac.jp/index_jp.html

URL: 

公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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