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2017 年度 実績報告書

原子核乾板を用いた宇宙線ミューオンラジオグラフィ技術の高度化と新分野への応用展開

研究課題

研究課題/領域番号 15H04241
研究機関名古屋大学

研究代表者

森島 邦博  名古屋大学, 高等研究院(未来材料・システム), 特任助教 (30377915)

研究分担者 大城 道則  駒澤大学, 文学部, 教授 (00365529)
中野 敏行  名古屋大学, 理学研究科, 講師 (50345849)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード宇宙線 / ミューオンラジオグラフィ / ミュオグラフィ / ピラミッド / 原子核乾板 / イメージング / 可視化 / ミューオン
研究実績の概要

原子核乾板の技術開発として、長期特性向上のための薬品スクリーニング試験を実施した結果、潜像退行特性を向上させる処方を見出した。具体的には、潜像退行特性の悪化要因となる薬品の特定に成功し、その薬品を抜く事で長期特性の大幅な向上に成功した。その反面、ノイズの増加が見られたため、ノイズ抑制効果を持つ異なる薬品との組み合わせ試験を開始した。これらの原子核乾板に対して長期特性の加速試験を実施し有望な薬品の選別を行った。

宇宙線ラジオグラフィにおける系統誤差を押さえるためには宇宙線入射スペクトルの理解が必要である。その実測定の技術として、原子核乾板を鉛と多層積層する事で多重電磁散乱量から運動量を測定するECC構造および磁場中で粒子の曲率を測定する事で運動量を測定するCES検出器を設計し、CERNのT9ビームラインに置いてパイオンビーム照射試験を実施した。

ScanPyramidsにおいて開発した原子核乾板をエジプトのクフ王のピラミッド内部の女王の間および下降通路に設置して宇宙線を観測し名古屋大学で解析を行った。その結果、大回廊上部に未知の巨大な空間が存在する事を初めて明らかにした(Nature volume 552, 386-390)。更に、大回廊上部に発見した空間の詳細構造の解明に向けた追加観測として、大回廊内部に原子核乾板を設置した。また、ピラミッド周辺においてECCによる宇宙線スペクトル測定の初期試験を実施した。この他、浜岡原子力発電所2号機の圧力容器および格納容器下部の観測実証を異なる3地点から同時観測する事で3次元解析を行うためのデータ取得を実施した。自然洞窟の初観測として秋吉洞および大正洞に原子核乾板を設置して観測を開始した。イタリア・ナポリ大学と共同で地下遺跡調査およびベスビオス火山の観測を開始した。これらの解析を進めるにあたり、これらの新たな3次元的な解析のための分析手法の基礎検討を開始した。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (44件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (37件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 備考 (1件) 産業財産権 (2件)

  • [国際共同研究] カイロ大学(エジプト)

    • 国名
      エジプト
    • 外国機関名
      カイロ大学
  • [国際共同研究] HIP(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      HIP
  • [国際共同研究] ナポリ大学(イタリア)

    • 国名
      イタリア
    • 外国機関名
      ナポリ大学
  • [雑誌論文] Discovery of a big void in Khufu’s Pyramid by observation of cosmic-ray muons2017

    • 著者名/発表者名
      Morishima Kunihiro, Kuno Mitsuaki, Nishio Akira, Kitagawa Nobuko, Manabe Yuta, Moto Masaki, Takasaki Fumihiko, Fujii Hirofumi, Satoh Kotaro, Kodama Hideyo, Hayashi Kohei, Odaka Shigeru, et al.
    • 雑誌名

      Nature

      巻: 552 ページ: 386~390

    • DOI

      10.1038/nature24647

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 原子核乾板を用いた宇宙線ラジオグラフィによるエジプト・クフ王のピラミッド観測2018

    • 著者名/発表者名
      森島邦博,久野光慧, 西尾晃, 眞部祐太, 北川暢子
    • 学会等名
      第32回固体飛跡検出器研究会
  • [学会発表] 原子核乾板を用いた運動量測定技術の開発2018

    • 著者名/発表者名
      北川暢子, 森島邦博, 西尾晃, 久野光慧, 眞部祐太
    • 学会等名
      第32回固体飛跡検出器研究会
  • [学会発表] 原子核乾板を用いたクフ王のピラミッド内部における宇宙線観測(6)2018

    • 著者名/発表者名
      森島邦博, 西尾晃, 久野光慧, 眞部祐太, 北川暢子
    • 学会等名
      日本物理学会第73回年次大会(2018年)
  • [学会発表] 原子核乾板を用いたクフ王のピラミッド内部における宇宙線観測(7)2018

    • 著者名/発表者名
      久野光慧, 森島邦博, 西尾晃, 眞部祐太, 北川暢子
    • 学会等名
      日本物理学会第73回年次大会(2018年)
  • [学会発表] エマルションチェンバーを用いた宇宙線の地上観測(2)2018

    • 著者名/発表者名
      北川暢子, 森島邦博, 西尾晃, 久野光慧, 眞部祐太
    • 学会等名
      日本物理学会第73回年次大会(2018年)
  • [学会発表] 宇宙線ラジオグラフィのための原子核乾板の長期特性の改善2018

    • 著者名/発表者名
      西尾晃, 森島邦博, 久野光慧, 眞部祐太, 北川暢子, 桑原謙一, 吉田哲夫
    • 学会等名
      日本物理学会第73回年次大会(2018年)
  • [学会発表] 宇宙線ラジオグラフィのための原子核乾板の支持体探索2018

    • 著者名/発表者名
      眞部祐太, 森島邦博, 北川暢子, 西尾晃, 久野光慧
    • 学会等名
      日本物理学会第73回年次大会(2018年)
  • [学会発表] 原子核乾板を用いたクフ王のピラミッドにおける宇宙線ラジオグラフィ2018

    • 著者名/発表者名
      久野光慧、森島邦博、西尾晃、眞部祐太、北川暢子
    • 学会等名
      応用物理学会 春季学術講演会
  • [学会発表] 長期間特性に優れた原子核乾板検出器の開発2018

    • 著者名/発表者名
      西尾晃、森島邦博、久野光慧、眞部祐太、北川暢子
    • 学会等名
      応用物理学会 春季学術講演会
  • [学会発表] 原子核乾板を用いた透過型ミューオンラジオグラフィによる浜岡原子力発電所2号機格納容器下部の観測(その6)2018

    • 著者名/発表者名
      森島邦博、中村光廣、辻建二、大山正孝、眞部祐太、久野光慧、西尾晃、北川暢子
    • 学会等名
      原子力学会 2018年春の年会
  • [学会発表] 原子核乾板を用いた宇宙線イメージングによるエジプトのピラミッド調査2018

    • 著者名/発表者名
      森島邦博
    • 学会等名
      日本西アジア考古学会シンポジウム「最新科学による西アジア文化遺産の調査と保護」
    • 招待講演
  • [学会発表] 原子核乾板による宇宙線ミューオンイメージングの最新状況2017

    • 著者名/発表者名
      森島邦博、久野光慧、西尾晃、眞部佑太、北川暢子、横井拓人
    • 学会等名
      写真学会・画像学会合同講演会
  • [学会発表] 原子核乾板の長期間特性改善に向けた添加薬品の検討2017

    • 著者名/発表者名
      西尾晃、森島邦博、久野光慧、眞部祐太、北川暢子、桑原謙一、吉田哲夫
    • 学会等名
      写真学会・画像学会合同講演会
  • [学会発表] 厚型支持体による角度精度向上型原子核乾板の開発2017

    • 著者名/発表者名
      眞部祐太、森島邦博、西尾晃、久野光慧、北川暢子
    • 学会等名
      写真学会・画像学会合同講演会
  • [学会発表] 原子核乾板を用いたクフ王のピラミッド内部における宇宙線観測(3)2017

    • 著者名/発表者名
      森島邦博, 西尾晃, 久野光慧, 眞部祐太, 北川暢子
    • 学会等名
      日本物理学会2017年 秋季大会
  • [学会発表] 原子核乾板を用いたクフ王のピラミッド内部における宇宙線観測(4)2017

    • 著者名/発表者名
      久野光慧, 森島邦博, 西尾晃, 眞部祐太, 北川暢子
    • 学会等名
      日本物理学会2017年 秋季大会
  • [学会発表] 原子核乾板を用いたクフ王のピラミッド内部における宇宙線観測(5)2017

    • 著者名/発表者名
      眞部祐太, 森島邦博, 北川暢子, 西尾晃, 久野光慧
    • 学会等名
      日本物理学会2017年 秋季大会
  • [学会発表] 大粒子原子核乾板の開発2017

    • 著者名/発表者名
      西尾晃, 森島邦博, 久野光慧, 眞部祐太, 北川暢子, 桑原謙一
    • 学会等名
      日本物理学会2017年 秋季大会
  • [学会発表] エマルションチェンバーを用いた宇宙線の地上観測2017

    • 著者名/発表者名
      北川暢子, 森島邦博, 西尾晃, 久野光慧, 眞部祐太
    • 学会等名
      日本物理学会2017年 秋季大会
  • [学会発表] 宇宙線ラジオグラフィのための原子核乾板技術の開発2017

    • 著者名/発表者名
      森島邦博、西尾晃、久野光慧、眞部祐太、北川暢子
    • 学会等名
      応用物理学会 秋季大会
  • [学会発表] 宇宙線ラジオグラフィーのための高角度分解能原子核乾板の開発2017

    • 著者名/発表者名
      眞部祐太、森島邦博、北川暢子、西尾晃、久野光慧
    • 学会等名
      応用物理学会 秋季大会
  • [学会発表] 原子核乾板を用いたクフ王のピラミッドにおける宇宙線ラジオグラフィ2017

    • 著者名/発表者名
      久野光慧、森島邦博、西尾晃、眞部祐太、北川暢子
    • 学会等名
      応用物理学会 秋季大会
  • [学会発表] 原子核乾板を用いた透過型ミューオンラジオグラフィによる浜岡原子力発電所2号機格納容器下部の観測(その5)2017

    • 著者名/発表者名
      森島邦博、中村光廣、辻建二、大山正孝
    • 学会等名
      原子力学会 2017年秋の大会
  • [学会発表] 原子核乾板を用いた宇宙線トモグラフィ技術の開発2017

    • 著者名/発表者名
      森島 邦博、久野 光慧,西尾 晃,眞部 佑太,北川 暢子
    • 学会等名
      日本写真学会年次大会
  • [学会発表] 異なる支持体を用いた原子核乾板の読み取り性能2017

    • 著者名/発表者名
      眞部 祐太、森島 邦博,北川 暢子,西尾 晃,久野 光慧
    • 学会等名
      日本写真学会年次大会
  • [学会発表] 大粒子原子核乾板の開発2017

    • 著者名/発表者名
      西尾 晃、毛登 優貴,眞部 祐太,桑原 謙一,森島 邦博
    • 学会等名
      日本写真学会年次大会
  • [学会発表] 原子核乾板の塗布技術開発2017

    • 著者名/発表者名
      久野 光慧、森島 邦博,西尾 晃、毛登 優貴,眞部 祐太,中村 光廣
    • 学会等名
      日本写真学会年次大会
  • [学会発表] 「宇宙線イメージングによるエジプトのピラミッド調査とその技術的展望」2017

    • 著者名/発表者名
      森島邦博
    • 学会等名
      古代アメリカ学会 第6回西日本部会研究懇談会
    • 招待講演
  • [学会発表] 原子核乾板による宇宙線ミューオントモグラフィの開発2017

    • 著者名/発表者名
      森島 邦博,久野 光慧,西尾 晃,眞部 祐太,北川 暢子
    • 学会等名
      第 34 回センシングフォーラム
  • [学会発表] ScanPyramid Muography Projects at Nagoya University2017

    • 著者名/発表者名
      Kunihiro Morishima
    • 学会等名
      Muographers2017
    • 国際学会
  • [学会発表] Observation of Cosmic Rays with Nuclear Emulsions inside Egyptian Pyramids2017

    • 著者名/発表者名
      K. Morishima, M. Kuno, A. Nishio, Y. Manabe and N. Kitagawa
    • 学会等名
      The 35th International Cosmic Ray Conference 2017(ICRC2017)
  • [学会発表] Development of Analysis Method using GEANT4 for Cosmic Ray Radiography2017

    • 著者名/発表者名
      M. Kuno, K. Morishima, A. Nishio, Y. Manabe and N. Kitagawa
    • 学会等名
      The 35th International Cosmic Ray Conference 2017(ICRC2017)
  • [学会発表] ScanPyramids: Measurement of Cosmic Rays inside Khufu's Pyramid and Research for Hidden Structure2017

    • 著者名/発表者名
      Kunihiro Morishima, Mitsuaki Kuno, Akira Nishio, Yuta Manabe, Nobuko Kitagawa
    • 学会等名
      ICMaSS2017
  • [学会発表] Cosmic Ray Radiography in the Great Pyramid with Nuclear Emulsion2017

    • 著者名/発表者名
      Mitsuaki Kuno, Kunihiro Morishima, Akira Nishio, Yuta Manabe, Nobuko Kitagawa
    • 学会等名
      ICMaSS2017
  • [学会発表] Measurement of cosmic ray flux with ECC on the ground2017

    • 著者名/発表者名
      Nobuko Kitagawa, Kunihiro Morishima, Akira Nishio, Mitsuaki Kuno, Yuta Manabe
    • 学会等名
      ICMaSS2017
  • [学会発表] Development of Nuclear Emulsion for Cosmic Ray Radiography2017

    • 著者名/発表者名
      Yuta Manabe, Kunihiro Morishima, Nobuko Kitagawa, Akira Nishio, Mitsuaki Kuno
    • 学会等名
      ICMaSS2017
  • [学会発表] Large Crystal Nuclear Emulsion for Cosmic-ray2017

    • 著者名/発表者名
      Akira Nihio, Ken-ichi Kuwabara, Yuta Manabe, Kuno Mitsuaki, Nobuko Kitagawa, Kunihiro Morishima
    • 学会等名
      ICMaSS2017
  • [備考] 原子核乾板による宇宙線ラジオグラフィ

    • URL

      http://flab.phys.nagoya-u.ac.jp/2011/appli/muon/

  • [産業財産権] 積分型検出器の飛跡選別方法、装置およびプログラム2017

    • 発明者名
      森島邦博、北川暢子、西尾晃、久野光慧、眞部祐太
    • 権利者名
      森島邦博、北川暢子、西尾晃、久野光慧、眞部祐太
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-205553
  • [産業財産権] 高炉内情報取得方法2017

    • 発明者名
      中野敏行、森島邦博、眞部祐太、成田浩司
    • 権利者名
      中野敏行、森島邦博、眞部祐太、成田浩司
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-128135

URL: 

公開日: 2018-12-17  

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