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2017 年度 実績報告書

新型大気蛍光望遠鏡による極高エネルギー宇宙線観測手法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 15H05443
研究機関東京大学

研究代表者

藤井 俊博  東京大学, 宇宙線研究所, 特別研究員 (50706877)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワード宇宙線観測
研究実績の概要

次世代の宇宙線観測実験を目指した開発研究として、直径1.6 m の複合鏡とその焦点面に4本の20 cmの光電子増倍管を設置した低コスト型の新型大気蛍光望遠鏡による宇宙線観測を実施している。2016年度に1基設置した米国ユタ州のテレスコープアレイ実験の観測サイトに、2017年9月に2基目の新型大気蛍光望遠鏡を設置し、定常観測を開始した。そして、仰角30度×方位角60度を視野角に持つ望遠鏡として、テレスコープアレイ実験の大気蛍光望遠鏡からの外部トリガーと同期したデータ収集を開始している。さらには、天候判断のための全天カメラを設置し、リアルタイムで、全天の雲の存在量を確認できるようになった。この全天カメラの情報を元に、新型大気蛍光望遠鏡を日本からの遠隔観測で運用している。
新型大気蛍光望遠鏡とデータ収集回路の統合試験として、21 km先の紫外線垂直レーザー光を2基の望遠鏡で観測した。望遠鏡を水平方向に動かせる利点を使って、視野内の様々な位置でのレーザーからの信号を観測から望遠鏡の感度特性について検証した。またこのレーザー光は、10の19.5乗電子ボルトの宇宙線が21 km先に到来した時に期待される信号に相当するため、この範囲内に極高エネルギー宇宙線が到来したときに2基の新型大気蛍光望遠鏡で有意な信号が検出できることを確認した。
これまでの観測で、2016年10月から2018年3月までに累計335時間の夜間の観測時間を達成している。テレスコープアレイ大気蛍光望遠鏡と同じ視野を持つため、両望遠鏡の信号の比較から新型大気蛍光望遠鏡が期待通りの性能を持っていることを確かめた。現在は新型大気蛍光望遠鏡の観測運用を継続しつつ、2基の望遠鏡によるデータ解析の準備を進めている。

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

    (8件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 オープンアクセス 2件、 査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] First results from the full-scale prototype for the Fluorescence detector Array of Single-pixel Telescopes2017

    • 著者名/発表者名
      T. Fujii for the FAST Collaboration
    • 雑誌名

      Proc. of 35th International Cosmic Ray Conference

      巻: ICRC2017 ページ: 468

    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A systematic uncertainty on the energy scale of the Telescope Array fluorescence detectors2017

    • 著者名/発表者名
      T. Fujii for the Telescope Array Collaboration
    • 雑誌名

      Proc. of 35th International Cosmic Ray Conference

      巻: ICRC2017 ページ: 524

    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The prototype opto-mechanical system for the Fluorescence detector Array of Single-pixel Telescopes2017

    • 著者名/発表者名
      D. Mandat, T. Fujii (9/19) et al.
    • 雑誌名

      Journal of Instrumentation

      巻: 12 ページ: T07001

    • DOI

      10.1088/1748-0221/12/07/T07001

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 大気蛍光望遠鏡による極高エネルギー宇宙線スペクトルの研究2018

    • 著者名/発表者名
      藤井俊博
    • 学会等名
      日本物理学会 第73回年次大会 若手奨励賞受賞記念講演
    • 招待講演
  • [学会発表] FAST実験5:新型大気蛍光望遠鏡の遠隔運用と宇宙線観測報告2017

    • 著者名/発表者名
      藤井俊博
    • 学会等名
      日本物理学会2017秋季大会
  • [学会発表] First results from the full-scale prototype for the Fluorescence detector Array of Single-pixel Telescopes2017

    • 著者名/発表者名
      Toshihiro Fujii for the FAST collaboration
    • 学会等名
      35th International Cosmic Ray Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] A systematic uncertainty on the energy scale of the Telescope Array fluorescence detectors2017

    • 著者名/発表者名
      Toshihiro Fujii for the Telescope Array collaboration
    • 学会等名
      35th International Cosmic Ray Conference
    • 国際学会
  • [備考] 宇宙極限事象解明する新たな目 次世代の天文学「極高エネルギー宇宙線天文学」への挑戦

    • URL

      https://www.fast-project.org

URL: 

公開日: 2018-12-17  

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