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2018 年度 実績報告書

気球搭載型エマルション望遠鏡による宇宙ガンマ線未解決課題の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17H06132
研究機関神戸大学

研究代表者

青木 茂樹  神戸大学, 人間発達環境学研究科, 教授 (80211689)

研究分担者 中野 敏行  名古屋大学, 理学研究科, 講師 (50345849)
研究期間 (年度) 2017-05-31 – 2022-03-31
キーワードガンマ線 / 原子核乾板 / エマルション
研究実績の概要

2018年4月オーストラリアのアリススプリングスにて、JAXA大気球実験室との共同により原子核乾板からなる高角度分解能ガンマ線望遠鏡を気球に搭載し宇宙ガンマ線観測実験を実施した。2015年に実施した気球実験で観測統計の損失につながったいくつかのトラブルに対する再発防止策としての改良・冗長化を施したことにより、それぞれのコンポーネントが健全に動作したことが確認できている。
観測終了後、直ちにフィルムを輸送し、シドニー大学にてすべてのフィルムを現像した。日本に輸送後、名古屋大学の超高速飛跡読取装置によって、コンバータ部とタイムスタンパ部であるシフターのすべてのフィルム(総面積42m^2)の読み取りを完了し、全体にわたり高い検出効率で飛跡データが得られていることを確認した。
飛跡を再構成する解析ソフトウェアを開発し、記録されている飛跡データの健全性を確認するとともに、シフターが健全に動作していたことも確認できつつある。姿勢モニター部の3台のスターカメラも観測時間中すべて健全に動作したことが確認でき、記録されたデータから各カメラの天球上の視線方向を決定する手法を確立し、それらの情報と事前のアライメント情報から望遠鏡本体の天球に対する姿勢を再構成する手法が確立できつつある。
コンバータ部内の飛跡データからガンマ線イベントを系統的に抽出する手法を確立し、それをシフターにつなぐことでイベントの時刻情報を得て、その時刻情報と姿勢モニターの情報から天球上のガンマ線の到来方向を決定することが出来つつある。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本研究課題の重要なステップである中面積望遠鏡によるオーストラリアでの気球観測実験を計画通りに実施できた。解析も順調に進んでおり、その解析データから望遠鏡の各コンポーネントが観測実施中に健全に動作していたことが確認できつつある。

今後の研究の推進方策

解析データを総合することにより、物理データとしてまとめて行く。既知の高輝度ガンマ線天体であるVelaパルサーからのガンマ線を検出するとともに、同時に記録されている大気ガンマ線や宇宙線のデータに関しても分析を進め、2021年の大面積望遠鏡による気球実験にむけてのフィードバックを得る。

  • 研究成果

    (34件)

すべて 2019 2018 その他

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 (27件) (うち国際学会 2件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] GRAINE project: precise gamma-ray observations with balloon-borne emulsion telescope2019

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

      EPJ Web of Conferences

      巻: 208 ページ: 14003~14003

    • DOI

      10.1051/epjconf/201920814003

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] First demonstration of gamma-ray imaging using a balloon-borne emulsion telescope2018

    • 著者名/発表者名
      Rokujo Hiroki、Aoki Shigeki et al.
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2018 ページ: 063H01

    • DOI

      10.1093/ptep/pty056

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] GRAINE project, prospects for scientific balloon-borne experiments2018

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Satoru、Aoki Shigeki
    • 雑誌名

      Advances in Space Research

      巻: 62 ページ: 2945~2953

    • DOI

      10.1016/j.asr.2017.08.029

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] GRAINE計画: 2018年豪州気球実験コンバータ部におけるγ線観測初期結果2019

    • 著者名/発表者名
      六條宏紀 for GRAINE coll.
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
  • [学会発表] GRAINE計画: 2018年気球実験フライトデータ解析状況2019

    • 著者名/発表者名
      高橋覚 for GRAINE coll.
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
  • [学会発表] GRAINE計画: 2018年豪州気球実験におけるコンバータ内のハドロン反応を利用したガンマ線角度精度評価2019

    • 著者名/発表者名
      中村悠哉 for GRAINE coll.
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
  • [学会発表] GRAINE2018: 高度における外部ガンマ線のイメージング結果2019

    • 著者名/発表者名
      小宮山将広 for GRAINE coll.
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
  • [学会発表] GRAINE計画: 2018年豪州気球実験における姿勢モニター「スターカメラ」のフライトデータ解析2019

    • 著者名/発表者名
      中村崇文 for GRAINE coll.
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
  • [学会発表] GRAINE2018豪州気球実験,多段シフター搭載フィルム蓄積トラックの分析及びノイズトラック除去によるSN向上2019

    • 著者名/発表者名
      松田菖汰 for GRAINE coll.
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
  • [学会発表] GRAINE計画:2018年豪州気球実験における多段シフターのフライトデータ解析2019

    • 著者名/発表者名
      呉坪健司 for GRAINE coll.
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
  • [学会発表] GRAINE2018気球実験におけるタイムスタンパー部性能評価2019

    • 著者名/発表者名
      丸嶋利嗣 for GRAINE coll.
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
  • [学会発表] GRAINE2018オーストラリア気球フライト:重粒子チェンバーによる重粒子解析2019

    • 著者名/発表者名
      山本紗矢 for GRAINE coll.
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
  • [学会発表] GRAINE project and a 2018 balloon-borne experiment2018

    • 著者名/発表者名
      S.Takahashi for GRAINE collaboration
    • 学会等名
      42nd Scientific Assembly of the Committee on Space Research (COSPAR)
    • 国際学会
  • [学会発表] GRAINE計画:2018年豪州気球実験2018

    • 著者名/発表者名
      高橋覚 for GRAINE coll.
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
  • [学会発表] GRAINE計画:2018年豪州気球実験コンバータフィルム性能評価2018

    • 著者名/発表者名
      中村悠哉 for GRAINE coll.
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
  • [学会発表] GRAINE2018気球実験におけるタイムスタンプ部多段シフターの報告2018

    • 著者名/発表者名
      呉坪健司 for GRAINE coll.
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
  • [学会発表] GRAINE2018気球実験における姿勢モニタースターカメラの報告2018

    • 著者名/発表者名
      丸嶋利嗣 for GRAINE coll.
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
  • [学会発表] GRAINE2018年豪州気球実験における与圧容器ゴンドラの開発とフライト結果2018

    • 著者名/発表者名
      小宮山将広 for GRAINE coll.
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
  • [学会発表] GRAINE2018年豪州気球実験における姿勢モニタースターカメラのフライトデータ解析2018

    • 著者名/発表者名
      中村崇文 for GRAINE coll.
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
  • [学会発表] GRAINE計画2018年豪州気球実験:γ線事象解析2018

    • 著者名/発表者名
      六條宏紀 for GRAINE coll.
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
  • [学会発表] GRAINE2018年豪州気球実験における,時刻付与機構多段シフター報告2018

    • 著者名/発表者名
      松田菖汰 for GRAINE coll.
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
  • [学会発表] GRAINE2018年気球実験における時刻付与機構多段シフターの開発及び導入2018

    • 著者名/発表者名
      中村元哉 for GRAINE coll.
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
  • [学会発表] GRAINE計画と2018年気球実験2018

    • 著者名/発表者名
      高橋覚 for GRAINE coll
    • 学会等名
      日本天文学会2018年秋季年会
  • [学会発表] GRAINE2018 豪州気球実験における時刻付与機構多段シフター報告2018

    • 著者名/発表者名
      松田菖汰for GRAINE coll.
    • 学会等名
      日本天文学会2018年秋季年会
  • [学会発表] GRAINE 計画:2018 年豪州気球実験2018

    • 著者名/発表者名
      高橋覚 for GRAINE coll.
    • 学会等名
      画像関連学会連合会第5回秋季大会
  • [学会発表] GRAINE 計画:2018 年豪州気球実験搭載姿勢モニター『スターカメラ』2018

    • 著者名/発表者名
      中村崇文 for GRAINE coll.
    • 学会等名
      画像関連学会連合会第5回秋季大会
  • [学会発表] GRAINE2018豪州気球実験 : 多段シフターのフライトデータ解析2018

    • 著者名/発表者名
      丸嶋利嗣 for GRAINE coll.
    • 学会等名
      画像関連学会連合会第5回秋季大会
  • [学会発表] GRAINE2018豪州気球実験おける多段シフター搭載エマルションフィルムの開発2018

    • 著者名/発表者名
      松田菖汰 for GRAINE coll.
    • 学会等名
      画像関連学会連合会第5回秋季大会
  • [学会発表] GRAINE2018年豪州気球実験:エマルション望遠鏡時刻付与機構の開発・導入及び評価2018

    • 著者名/発表者名
      中村元哉 for GRAINE coll.
    • 学会等名
      画像関連学会連合会第5回秋季大会
  • [学会発表] GRAINE project: precise gamma-ray observation with balloon-borne emulsion telescope2018

    • 著者名/発表者名
      H. Rokujo for GRAINE collaboration
    • 学会等名
      20th Intern. Symp. on Very High Energy Cosmic Ray Interactions (ISVHECRI 2018)
    • 国際学会
  • [備考] 宇宙ガンマ線精密観測計画 GRAINE

    • URL

      https://flab.phys.nagoya-u.ac.jp/2011/appli/graine/

  • [備考] 宇宙ガンマ線精密観測実験GRAINE

    • URL

      http://neweb.h.kobe-u.ac.jp/labo/aoki/graine.html

  • [備考] オーストラリア気球実験B18-03の実施終了について

    • URL

      http://www.isas.jaxa.jp/topics/001356.html

  • [備考] 宇宙ガンマ線観測の100倍高解像度化を狙うエマルション望遠鏡の性能検証を実施

    • URL

      https://www.kobe-u.ac.jp/research_at_kobe/NEWS/news/2018_07_17_02.html

URL: 

公開日: 2021-01-27  

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