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2017 年度 実績報告書

エマルション望遠鏡気球フライトデータの解析~γ線天体最高解像度イメージング~

研究課題

研究課題/領域番号 16K17691
研究機関名古屋大学

研究代表者

六條 宏紀  名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 研究機関研究員 (00725814)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
キーワードガンマ線天文学 / 宇宙線 / 原子核乾板 / 気球実験
研究実績の概要

2015年5月に実施した気球実験(GRAINE2015)で得られたガンマ線観測データの解析結果をまとめた。
自動飛跡読取装置によって得られた搭載フィルム(標的部において約40平米)のスキャンデータの75%を用い、天頂角±45°以内に入射した全てのγ→e+e-イベントを対象に事象選出処理を実施した。10TBを超える1次データを順次解析していく処理体系を整備し、選出したγ線事象は約10^6イベントに達した。これは前実験(GRAINE2011)比で10000倍の統計である。
得られたγ線データを使い、エマルション望遠鏡のフライト中のイメージング性能を検証するデモンストレーション解析を行なった。 観測時、望遠鏡の4.4m上方に固定されていた“放球プレート(アルミニウム, 4.6 kg)”は、気球高度(約37 km)において入射する宇宙線(陽子)と反応し、2次γ線を放出するため、プレート方向からのγ線を利用することで望遠鏡の結像性能や検出性能のキャリブレーションを行える。100-300MeVのエネルギー帯域で結像した放球プレートのγ線イメージは、角度分解能(1° @100 MeV)から期待される広がりを示しており、エマルション望遠鏡がかつてない優れた結像性能を持つことをフライトデータによって実証した。またこの成果は、エマルション望遠鏡の口径面積拡大によって得られた結果であり、GRAINEが目指す大面積観測が実現可能であることを示す重要な実績となった。
これらの成果は論文にまとめ、Progress of Theoretical and Experimental Physicsに受理された。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] First demonstration of gamma-ray imaging using balloon-borne emulsion telescope2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Rokujo, et al.
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: publishing ページ: publishing

    • DOI

      10.1093/ptep/pty056

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] GRAINE balloon experiment in 2015 Precise observations of cosmic gamma rays by a high-resolution emulsion telescope2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Rokujo and GRAINE collaboration
    • 雑誌名

      EPJ Web of Conferences

      巻: 145 ページ: 06002

    • DOI

      10.1051/epjconf/201714506002

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Latest nuclear emulsion technology2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Rokujo, et al.
    • 雑誌名

      EPJ Web of Conferences

      巻: 145 ページ: 19020

    • DOI

      10.1051/epjconf/201714519020

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] GRAINE balloon-borne experiment in 2015 : Observations with a high angular resolution gamma-ray telescope2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Rokujo
    • 学会等名
      35th International Cosmic Ray Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] エマルションγ線望遠鏡:検出器内部ハドロニック反応を用いたγ線角度分解能の評価2017

    • 著者名/発表者名
      六條宏紀
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
  • [学会発表] Measurements of Hadronic Interactions using Nuclear Emulsion2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Rokujo
    • 学会等名
      High-Energy Scattering at Zero degrees workshop
    • 国際学会
  • [学会発表] GRAINE Project: Cosmic Gamma-ray Observation with Balloon-Borne Nuclear Emulsion Telescope2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Rokujo
    • 学会等名
      International Conference on Materials and Systems for Sustainability 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] 気球搭載エマルション望遠鏡によるガンマ線イメージングの実証2017

    • 著者名/発表者名
      六條宏紀
    • 学会等名
      日本写真学会秋季大会
  • [学会発表] Demonstration of γ-ray imaging using balloon-borne emulsion telescope2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Rokujo
    • 学会等名
      新学術領域研究「ニュートリノフロンティアの融合と進化」研究会 2017
  • [学会発表] GRAINE project: sub-GeV/GeV gamma-ray observation with balloon-borne emulsion telescope2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Rokujo
    • 学会等名
      高エネルギーガンマ線でみる極限宇宙2017

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公開日: 2018-12-17  

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