| 研究課題/領域番号 |
16K05378
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| 研究機関 | 愛知教育大学 |
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研究代表者 |
児玉 康一 愛知教育大学, 教育学部, 教授 (70211901)
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| 研究分担者 |
市村 雅一 弘前大学, 理工学研究科, 准教授 (20232415)
中村 光廣 名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 教授 (90183889)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | エマルション / 宇宙線 / 気球実験 / アーカイブス / データ公開 |
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| 研究実績の概要 |
平成29年度は、エマルション飛跡の自動読み出し装置HTSによるRUNJOBフィルムからの飛跡読み出しを、前年度にひき続き行い、RUNJOB 1997年フライトのエマルションプレートのうち、上流側から計10枚までの全面読み出しを完了する事ができた。
読み出した飛跡情報の再構成を行った後に、3枚以上のエマルションプレートを貫通する飛跡を使い、各プレートでの飛跡認識（検出）効率の評価を行った。現在の読み出し条件 ( ph≧9 ) でも、飛跡の角度tanθの値0.0 ~ 1.5の範囲で60 ~ 80% 程度の認識効率を確保できているという結果を得た。読み出した飛跡データを使っての物理分析には、大きな問題はないと考える。
名古屋大学F研究室で開発を進めてきた、エマルションに記録された素粒子飛跡の自動読み出し装置の最新機HTSを使っての飛跡読み出しを可能にするためには、RUNJOBプレートの乳剤層を60ミクロン程度の厚みに膨らませる、膨潤処理が必要である。この膨潤処理を愛知教育大学で行ないつつ、膨潤処理をしたエマルションプレートを名古屋大学に持ち込み、HTSによる飛跡全面読み出しを行なう体制を整備し、愛知教育大学などの大学院生と学部４年生を主力に読み出し作業を行った。
これまでHTSでの飛跡読み出しの実績があるGRAINE実験の新しいエマルションプレートなどと比較して、RUNJOBプレートは飛跡密度が高く、また、フライト中にプレート同士が滑り、相対位置がズレていくスリップ現象など、過去の気球実験に特徴的なデータ処理が必要である。それらへの対処に関して、適切な対処を行う目途も立ち、ソフトウェア開発を進めつつの読み出し作業で、遅れ気味ではあるが、大きな問題なくアーカイブス化に有用なデータの準備を進める事ができている。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
平成29年度は、エマルション飛跡の自動読み出し装置HTSによるRUNJOBフィルムからの飛跡読み出しを、前年度にひき続き行い、RUNJOB 1997年フライトのエマルションプレートのうち、上流側から計10枚までの全面読み出しを完了する事ができた。
これまでHTSでの飛跡読み出しの実績があるGRAINE実験の新しいエマルションプレートなどと比較して、RUNJOBプレートは飛跡密度が高く、また、フライト中にプレート同士が滑り、相対位置がズレていくスリップ現象など、過去の気球実験に特徴的なデータ処理が必要である。それらへの対処に関して、適切な対処を行う目途を立てる事ができた。
スリップ現象への対処を行った上で、読み出した飛跡情報の再構成を行なった後に、3枚以上のエマルションプレートを貫通する飛跡を使い、各プレートでの飛跡認識（検出）効率の評価を行った。現在の読み出し条件 ( pulse height threshold ≧9 ) でも、飛跡の角度tanθの値0.0 ~ 1.5の範囲で60 ~ 80% 程度の認識効率を確保できているという結果を得て、読み出した飛跡データを使っての物理分析に大きな問題はない事が分かった。
エマルションに記録された素粒子飛跡の自動読み出し装置HTSを使うためには、RUNJOBプレートの乳剤層を60ミクロン程度の厚みに膨らませる、膨潤処理が必要である。この膨潤処理を愛知教育大学で行ないつつ、膨潤処理をしたエマルションプレートを名古屋大学に持ち込み、HTSによる飛跡全面読み出しを行なう体制を整備し、愛知教育大学などの大学院生と学部４年生を主力に読み出し作業を行った。
読み出した飛跡データは、プレート1枚あたり40Gバイト程度であり、データ処理に伴い作成する中間データを含めると、プレート1枚の処理に、現在のところ、400Gバイト程度必要である。
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| 今後の研究の推進方策 |
膨潤作業とHTSでの素粒子飛跡の読み出し作業は、愛知教育大学の学生アルバイトなどを活用して、基本的には問題なく進められると考えている。しかしながら、手塗りのエマルションプレートであることもあり、乳剤厚のばらつきなど、今後、作業を進めて行く中で個別に対処すべき問題は多数あり得ると考えている。
処理ソフトウェアに関しては、主に処理速度の点で、現行の、更に10倍程度の高速化が必要であると考えており、PC単体での処理能力の向上、複数PCでの分散処理、コードの最適化など、多面的な対応を取り入れて行くことになる。多くの開発要素を含み、手間のかかる作業になるが、名古屋大学を中心にしてエマルション技術に立脚した、素粒子物理学にとどまらない多様な研究を推進するグループが複数立ち上がってきており、それらのグループで協力して、推進していく予定である。
RUNJOBプレートの膨潤からHTSでの読み出し、データ処理の作業手順として標準的なものを確定できたので、本研究計画3年目には、現在10枚までの全面読み出しが完了しているRUNJOB 1997年フライトチェンバーの残り全プレートの読み出しに挑戦し、データの試験的公開を目指す。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
主に、名古屋大学での執行を平成30年度に繰り越した事による。平成30年度にRUNJOBプレートのHTSによる読み出しを加速させる予定であり、そのための謝金、膨潤に必要な薬品類、データ記録用ハードディスクなどで使用する計画である。
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