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2017 年度 実績報告書

大口径チェレンコフ望遠鏡を使った電波観測の研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K13489
研究機関甲南大学

研究代表者

山本 常夏  甲南大学, 理工学部, 教授 (40454722)

研究分担者 林田 将明  千葉大学, 大学院理学研究院, 特任研究員 (60705177)
齋藤 隆之  東京大学, 宇宙線研究所, 特任助教 (60713419)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード高エネルギーガンマ線 / マイクロ波 / 強度干渉計
研究実績の概要

本研究により高エネルギーガンマ線観測所CTAの大口径望遠鏡を利用し多波長観測を行うことを検討した。CTAの大口径望遠鏡は23m口径の放物面鏡を備えており、宇宙から飛来するガンマ線を測定する。この望遠鏡は可視光やマイクロ波の測定にも使え、大口径の望遠鏡を複数地上に配置した観測所はほかにないユニークな観測ができるはずである。この望遠鏡の焦点面にCCDやマイクロ波アンテナを組み込むことにより多波長観測をおこなうことを検討した。
29年度は、CTAのカメラの最終調節を行った。1台目の望遠鏡に搭載するカメラ部品を観測所のあるスペインに送り、そこでキャリブレーションと組み立て試験を行った。カメラには1850画素のPMTを搭載するが、そのすべてのPMTに集光鏡を取り付ける。この集光鏡は誘電多層膜を使い高性能化を行ったが、量産に向かず組み立て作業が難しいことが分かった。また観測所の中にある別の望遠鏡が観測中補償光学のため600nmのレザーを常時射出することになった。このレーザー光の影響を抑えるため長波長の集光効率を下げることになった。この集光鏡を設計からやり直し制作した。また10cm口径の天体望遠鏡2台に高速光センサーを取り付け、明るい星からの光の強度相関の測定を行った。弱い強度相関がみられたが統計的に優位ではなく観測の改良を行っている。
また高エネルギー粒子が放射するマイクロ波検出について、本計画では12.5GHzでの測定を行ってきたが、同様の測定を別の波長で行っているグループと共同で観測データの解釈を行った。30MHzから12.5GHzまでの4桁にわたる広帯域での観測データをコンピュータシミュレーションと比較し、高エネルギー粒子のマイクロ波放射のメカニズムを明らかにした。この結果は論文にまとめPRLに投稿する予定である。また本計画でCTAカメラ開発を行ったが、その時感度の高精度測定方法を開発した。この方法を論文にまとめNIM-Aに投稿し掲載された。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (14件)

  • [雑誌論文] A technique for estimating the absolute gain of a photomultiplier tube2018

    • 著者名/発表者名
      M. Takahashi, T. Yamamoto et al.
    • 雑誌名

      Nucl. Instrum. Meth. A

      巻: 892 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1016/j.nima.2018.03.034

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Prospects for the detection of high-energy (E > 25 GeV) Fermi pulsars with the Cherenkov Telescope Array2017

    • 著者名/発表者名
      Burtovoi, A., Saito, T.~Y., Zampieri, L. and Hassan, T.
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 471 ページ: 431 446

    • DOI

      DOI: 10.1093/mnras/stx1582

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] CTA報告133:CTA大口径望遠鏡初号機の焦点面カメラ統合試験2018

    • 著者名/発表者名
      野崎誠也 猪目祐介 斎藤隆之 山本常夏 他CTA Japan consortium
    • 学会等名
      2018年 物理学会 3月
  • [学会発表] CTA報告134:CTA大口径望遠鏡搭載光電子増倍管の経年変化の研究2018

    • 著者名/発表者名
      櫻井駿介 猪目祐介 斎藤隆之 山本常夏 他CTA Japan consortium
    • 学会等名
      2018年 物理学会 3月
  • [学会発表] CTA報告137:CTA大口径望遠鏡分割鏡性能評価と開発状況について2018

    • 著者名/発表者名
      稲田知大 林田将明 山本常夏 他CTA Japan consortium
    • 学会等名
      2018年 物理学会 3月
  • [学会発表] CTA報告138:CTA大口径望遠鏡の分割鏡制御システム2018

    • 著者名/発表者名
      野田浩司 深見哲志 山本常夏 他CTA Japan consortium
    • 学会等名
      2018年 物理学会 3月
  • [学会発表] 地上ガンマ線望遠鏡CTAのための高効率な集光装置の試作2018

    • 著者名/発表者名
      奥村暁 林田将明 山本常夏 他CTA Japan consortium
    • 学会等名
      2018年 物理学会 3月
  • [学会発表] 電磁カスケードからの電波信号の加速器を使った検証2018

    • 著者名/発表者名
      間瀬圭一、池田大輔、石原安野、佐川宏行、柴田達伸、福島正己、山本常夏、吉田滋、R. Gaior, K. Hanson, J. Matthews, T. Meures, B. Shin, G. Tomson, K. De Vrie
    • 学会等名
      2018年 物理学会 3月
  • [学会発表] CTA大口径望遠鏡初号機の焦点面カメラ統合試験2018

    • 著者名/発表者名
      平子丈、斎藤隆之、山本常夏、他CTA Japan consortium
    • 学会等名
      2018年 天文学会 3月
  • [学会発表] 光電子増倍管の1光電子信号強度分布の精密測定2017

    • 著者名/発表者名
      山本常夏 猪目祐介 櫻井駿介 林田将明 他CTA Japan consortium
    • 学会等名
      2017年度 物理学会9月
  • [学会発表] CTA報告125:CTA大口径望遠鏡初号機の焦点面検出器建設状況2017

    • 著者名/発表者名
      櫻井駿介 池野正弘 猪目祐介 山本常夏 他 CTA Japan consortium
    • 学会等名
      2017年度 物理学会9月
  • [学会発表] CTA報告126:CTA大口径望遠鏡焦点面検出器の改良と較正2017

    • 著者名/発表者名
      砂田裕志 池野正弘 猪目祐介 山本常夏 他 CTA Japan consortium
    • 学会等名
      2017年度 物理学会9月
  • [学会発表] CTA報告128:CTA大口径望遠鏡用分割鏡性能評価と最適配置2017

    • 著者名/発表者名
      稲田知大 手嶋政廣 山本常夏 他 CTA Japan consortium
    • 学会等名
      2017年度 物理学会9月
  • [学会発表] CTA報告129:CTA大口径望遠鏡用分割鏡制御システムの開発状況2017

    • 著者名/発表者名
      深見哲志 野田浩司 山本常夏 他 CTA Japan consortium
    • 学会等名
      2017年度 物理学会9月
  • [学会発表] Cherenkov Telescope Array (CTA) 計画:全体報告(13)2017

    • 著者名/発表者名
      山本常夏、 CTA Japan consortium
    • 学会等名
      2017年度 天文学会9月
  • [学会発表] CTA大口径望遠鏡初号機カメラの建設状況2017

    • 著者名/発表者名
      平子丈、斎藤隆之、山本常夏、他CTA Japan consortium
    • 学会等名
      2017年度 天文学会9月

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公開日: 2018-12-17  

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