| 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) [辞退]
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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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30年度は、前年度にひき続き、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行い、RUNJOB 1997年フライト2チェンバーのうちの1チェンバーの全エマルションプレート計40枚の全面読み出しを完了する事ができた。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行うためには、RUNJOBエマルション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での飛跡全面読み出しを行う体制を確立し、愛知教育大学の大学院生と学部４年生を主力に読み出し作業を行った。
これまでにHTSでの飛跡読み出しの実績がある、GRAINE実験などの新しいエマルションプレートに比較して、RUNJOB実験のエマルションプレートは、飛跡密度が高く、また、フライト中の振動や温度変化などにより、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様相が見られる。そのため、それらに対処するための、より丁寧なデータ処理アルゴリズムが必要となる。読み出した飛跡情報の再構成は概ね順調に進められているが、今年度読み出した下流側のプレートでは、昨年度処理をした上流側10枚のプレートに比べて、より複雑なスリップ現象が見られ、更に丁寧な処理を行うための追加のソフトウェア開発が必要であった。アルゴリズムの目途は立っており、ソフトウェア開発を進めながらの再構成処理を継続中である。想定よりも遅れ気味ではあるが、深刻な問題ではないと考えており、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30年度は、前年度にひき続き、エマルション飛跡の自動読み出し装置HTSによるRUNJOBプレートからの飛跡読み出しを行い、RUNJOB 1997年フライトの1チェンバーの全エマルションプレート計40枚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実験などの新しいエマルションプレートに比較して、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。昨年度までに、それらに対して適切な対処を行う目途は立っていたが、今年度読み出した下流側のプレートでは、昨年度処理をした上流側10枚のプレートに比べて、より複雑なスリップ現象が見られ、更に丁寧な処理を行うための追加のソフトウェア開発が必要となるなどした為、進捗状況はやや遅れる事となった。
先に読み出した上流側10枚のRUNJOBプレートを用いた分析で、現在の読み出し条件において、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おり、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と考えている。
HTSでの飛跡読み出しを行うためには、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う体制を整備し、愛知教育大学の大学院生と学部４年生を主力に読み出し作業を行っている。
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枚の処理に必要なディスク容量は400Gバイト程度である。
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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、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、名古屋大学を中心として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、標準的なものの開発はできている。研究代表者が、これまで他の業務（附属学校校長兼務）で多忙であった事もあり、本研究計画を1年延長し、平成31年度にRUNJOB 1997年フライトの1チェンバーの全プレート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 |
平成30年度までで、RUNJOB乾板のデータ読出しは順調に進める事ができたが、公開に向けたデータ処理に想定したよりも時間がかかる見込みであり、かつ、研究代表者が、2016-2017年度に引き続き2018年度も附属学校長兼務で、想定より研究遂行に時間を使えなかった。このため１年間延長して十分なデータ処理を行う必要があると判断した。
次年度使用額は、主にデータ公開に向けた作業と、現在までに判明している追加読み出し作業に係る費用として使用する。
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