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2020 年度 実績報告書

原子核乾板による宇宙線ミューオントモグラフィ技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18H03470
研究機関名古屋大学

研究代表者

森島 邦博  名古屋大学, 理学研究科, 准教授 (30377915)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードミューオン / 宇宙線 / 原子核乾板 / ピラミッド / 三次元 / 切妻構造
研究実績の概要

宇宙線ラジオグラフィは、宇宙線中に含まれる極めて高い透過力を持つ素粒子「ミューオン」を用いる事でX線レントゲン撮影と同様の原理で厚い物体の内部を非破壊で可視化する技術である。我々は、「原子核乾板」による宇宙線ミューオンラジオグラフィ技術の開発を推進してきた。本研究では、原子核乾板を観測対象物の周囲または内部の複数地点に設置して同時に観測を行う事で、観測対象内部の3次元分布の可視化を可能とする「宇宙線ミューオントモグラフィ」の基盤技術の構築を進めた。
クフ王のピラミッドのアルマムーンの通路に設置したCOP(シクロオリフェンポリマー)を用いた原子核乾板の解析を進めた。また、下降通路およびアルマムーンの通路に設置した原子核乾板のシミュレーションおよび解析手法の開発により、下降通路上部かつシェブロンと呼ばれるピラミッド北面の切妻構造背後に発見した通路状の空間の形状を直方体と仮定して数センチの精度で決定した。これらの結果をまとめた論文を発表した(Nature Communications(2023))。原子核乾板の性能、COPを用いた原子核乾板およびガラス両面塗布型の新しい原子核乾板について性能等を評価した結果をまとめた論文を発表した(NIMA(2020, 2021, 2022))。
イタリアのナポリの地下遺跡を調査した結果を解析した。その結果、市街地の地下に墓室と考えられる未知の空洞を発見した。この結果をまとめた論文を投稿した。ホンジュラスのコパン遺跡の11号神殿において神殿内の未知の空洞を探査した結果、2m以上の王墓級の空洞は発見されなかった。これら2つの遺跡およびエジプトのクフ王のピラミッドの重量軽減の間に共通する課題として、石材からの放射線による原子核乾板のノイズ向上が挙げられる。この問題に対して、検出器の放射線耐性の向上を行った。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (42件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (31件) (うち国際学会 4件、 招待講演 8件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] カイロ大学/考古省(エジプト)

    • 国名
      エジプト
    • 外国機関名
      カイロ大学/考古省
  • [国際共同研究] HIP Institute/CEA(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      HIP Institute/CEA
  • [国際共同研究] ナポリ大学(イタリア)

    • 国名
      イタリア
    • 外国機関名
      ナポリ大学
  • [国際共同研究] ホンジュラス国立人類学歴史研 究所(ホンジュラス)

    • 国名
      ホンジュラス
    • 外国機関名
      ホンジュラス国立人類学歴史研 究所
  • [雑誌論文] Precise characterization of a corridor-shaped structure in Khufu’s Pyramid by observation of cosmic-ray muons2023

    • 著者名/発表者名
      Procureur Sebastien、Morishima Kunihiro、Kuno Mitsuaki、Manabe Yuta、Kitagawa Nobuko、Nishio Akira、Gomez Hector、Atti David、Sakakibara Ami、Hikata Kotaro、Moto Masaki、et al.,
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 14 ページ: -

    • DOI

      10.1038/s41467-023-36351-0

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Development of glass-based nuclear emulsion plate as an ultra-high precision tracking detector in the era of fully automated readout systems2022

    • 著者名/発表者名
      Manabe Yuta、Morishima Kunihiro、Kitagawa Nobuko、Nishio Akira、Kuno Mitsuaki
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment

      巻: 1034 ページ: 166741~166741

    • DOI

      10.1016/j.nima.2022.166741

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Track formation in nuclear emulsion plates for cosmic-ray imaging with stabilized Ag nanoparticles2021

    • 著者名/発表者名
      Tani T.、Nishio A.、Uchida T.、Morishima K.
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment

      巻: 1006 ページ: 165427~165427

    • DOI

      10.1016/j.nima.2021.165427

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nuclear emulsion with excellent long-term stability developed for cosmic-ray imaging2020

    • 著者名/発表者名
      Nishio Akira、Morishima Kunihiro、Kuwabara Ken-ichi、Yoshida Tetsuo、Funakubo Takeshi、Kitagawa Nobuko、Kuno Mitsuaki、Manabe Yuta、Nakamura Mitsuhiro
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment

      巻: 966 ページ: 163850~163850

    • DOI

      10.1016/j.nima.2020.163850

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Latent image stabilization in nuclear emulsions for cosmic-ray imaging2020

    • 著者名/発表者名
      Tani Tadaaki、Nishio Akira、Uchida Takayuki、Morishima Kunihiro
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment

      巻: 975 ページ: 164163~164163

    • DOI

      10.1016/j.nima.2020.164163

    • 査読あり
  • [学会発表] 原子核乾板の新しい評価方法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      宮田芙悠, 森島邦博, 北川暢子, 西尾晃
    • 学会等名
      日本物理学会 第77回年次大会
  • [学会発表] 原子核乾板を用いた宇宙線ミューオンラジオグラフィ ~クフ王ピラミッド内部の新空間の発見と多対象への展開~2022

    • 著者名/発表者名
      森島邦博
    • 学会等名
      第6回 文理融合シンポジウム 量子ビームで歴史を探る ー加速器が紡ぐ文理融合の地平ー
    • 招待講演
  • [学会発表] 宇宙線イメージングのシミュレーションに向けた3次元モデル作成手法の確立2022

    • 著者名/発表者名
      森井 健登,児玉 滉人,中野 健斗,北川 暢子,森島 邦博
    • 学会等名
      2022年度 日本写真学会オンライン年次大会
  • [学会発表] Blenderを用いた宇宙線イメージングのシミュレーション開発2022

    • 著者名/発表者名
      児玉 滉人,森井 健登,中野 健斗,北川 暢子,森島 邦博
    • 学会等名
      2022年度 日本写真学会オンライン年次大会
  • [学会発表] 多方向ミュオグラフィによる伊豆大室山の3次元透視2022

    • 著者名/発表者名
      長原 翔伍,宮本 成悟,森島 邦博,中野 敏行,小山 真人,鈴木 雄介
    • 学会等名
      2022年度 日本写真学会オンライン年次大会
  • [学会発表] 原子核乾板を用いたクフ王のピラミッド内部における宇宙線観測(11)2022

    • 著者名/発表者名
      森島邦博, 久野光慧, 眞部祐太, 西尾晃, 北川暢子
    • 学会等名
      日本物理学会 2022年秋季大会
  • [学会発表] 宇宙線イメージング考古学2022

    • 著者名/発表者名
      森島邦博
    • 学会等名
      宇宙線研究会2022「宇宙線で繋ぐ文明・地球環境・太陽系・銀河」
    • 招待講演
  • [学会発表] 宇宙線イメージング技術の開発と応用2022

    • 著者名/発表者名
      森島邦博
    • 学会等名
      画像関連学会連合会 第8回合同秋季大会
    • 招待講演
  • [学会発表] Blenderを用いた宇宙線イメージングのシミュレーション手法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      児玉滉人、森井健登、中野健斗、北川暢子、森島邦博
    • 学会等名
      画像関連学会連合会 第8回合同秋季大会
  • [学会発表] 宇宙線イメージングのためのGPUによる高速シミュレーションの開発2022

    • 著者名/発表者名
      中野健斗、森井健登、児玉滉人、北川暢子、森島邦博
    • 学会等名
      画像関連学会連合会 第8回合同秋季大会
  • [学会発表] 環境放射線耐性の強化に向けた原子核乾板の性能評価 (2)2021

    • 著者名/発表者名
      榊原亜美, 森島邦博, 北川暢子, 西尾晃, 久野光慧, 眞部祐太
    • 学会等名
      日本物理学会 第76回年次大会
  • [学会発表] 原子核乾板中の銀ナノ粒子の安定化による宇宙線Imagingの向上2021

    • 著者名/発表者名
      谷 忠昭、西尾 晃、内田 孝幸、森島 邦博
    • 学会等名
      第68回応用物理学会春季学術講演会
  • [学会発表] Cosmic ray muon imaging of Khufu?s Pyramid with nuclear emulsions2021

    • 著者名/発表者名
      Kunihiro Morishima
    • 学会等名
      HEDS2021
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 原子核乳剤の潜像退行の抑制 -ゼラチンとキレート剤の効果2021

    • 著者名/発表者名
      谷 忠昭、西尾 晃、内田 孝幸、森島 邦博
    • 学会等名
      2021 年度 日本写真学会オンライン年次大会
  • [学会発表] ScanPyramids プロジェクトにおけるクフ王ピラミッドの切妻構造背後を対象とした宇宙線イメージングについての報告2021

    • 著者名/発表者名
      森島邦博、久野光慧、眞部祐太、北川暢子、西尾晃
    • 学会等名
      日本オリエント学会 第 63 回年次大会
  • [学会発表] Current status of ScanPyramids - Cosmic ray muon imaging of Khufu's Pyramid with nuclear emulsions2021

    • 著者名/発表者名
      Kunihiro Morishima
    • 学会等名
      ICMaSS2021
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Technological development and application of muography with nuclear emulsions2021

    • 著者名/発表者名
      K. Morishima, A. Nishio, N. Kitagawa, M. Kuno, Y. Manabe, T. Imanishi, F. Miyata, H. Kodama, K. Morii, K. Shimizu
    • 学会等名
      International Workshop on Cosmic-Ray Muography (Muography2021)
    • 国際学会
  • [学会発表] Measurement of cosmic rays with emulsion chambers in water2021

    • 著者名/発表者名
      N.Kitagawa, K. Morishima, A. Nishio, M. Kuno, Y. Manabe
    • 学会等名
      International Workshop on Cosmic-Ray Muography (Muography2021)
    • 国際学会
  • [学会発表] ミュオンを用いたインフラ施設の透視技術2021

    • 著者名/発表者名
      森島邦博
    • 学会等名
      第4回土木科学シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] 宇宙線ピラミッドイメージング2020

    • 著者名/発表者名
      森島邦博
    • 学会等名
      第39回日本医用画像工学会大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 宇宙線イメージングによるクフ王ピラミッド内部の新空間の発見と今後の展望2020

    • 著者名/発表者名
      森島邦博
    • 学会等名
      日本オリエント学会第 62 回大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 宇宙線ミューオンを使った非破壊的考古学調査法の開拓2020

    • 著者名/発表者名
      中村誠一、森島邦博
    • 学会等名
      古代アメリカ学会 第 25 回研究大会
  • [学会発表] 原子核乾板を用いた宇宙線ラジオグラフィシステムの構築2020

    • 著者名/発表者名
      森島 邦博、北川 暢子、西尾 晃、久野 光慧、眞部 祐太、榊原 亜美
    • 学会等名
      第81回応?物理学会秋季学術講演会
  • [学会発表] エマルションチェンバーを用いた宇宙線の地上観測(4)2020

    • 著者名/発表者名
      北川暢子, 森島邦博, 西尾晃, 久野光慧, 眞部祐太, 榊原亜美
    • 学会等名
      日本物理学会 2020年秋季大会
  • [学会発表] 原子核乾板を用いた宇宙線ラジオグラフィシステムの構築2020

    • 著者名/発表者名
      森島邦博, 北川暢子, 西尾晃, 久野光慧, 眞部祐太, 榊原亜美
    • 学会等名
      日本物理学会 2020年秋季大会
  • [学会発表] 原子核乾板を用いたクフ王のピラミッド内部における宇宙線観測(9)2020

    • 著者名/発表者名
      久野光慧, 森島邦博, 西尾晃, 眞部祐太, 榊原亜美, 北川暢子
    • 学会等名
      日本物理学会 2020年秋季大会
  • [学会発表] 原子核乾板を用いたクフ王のピラミッド内部における宇宙線観測(10)2020

    • 著者名/発表者名
      眞部祐太, 森島邦博, 西尾晃, 久野光慧, 榊原亜美, 北川暢子
    • 学会等名
      日本物理学会 2020年秋季大会
  • [学会発表] 原子核乾板による8方向火山ミュオグラフィと各観測器のデータ解析2020

    • 著者名/発表者名
      宮本 成悟, 長原 翔伍, 森島 邦博, 中野 敏行, 小山 真人, 鈴木 雄介
    • 学会等名
      2020年度 日本写真学会オンライン秋季大会
  • [学会発表] 宇宙線イメージング用原子核乳剤における潜像の安定化2020

    • 著者名/発表者名
      谷 忠昭 , 西尾 晃 , 内田 孝幸 , 森島 邦博
    • 学会等名
      2020年度 日本写真学会オンライン秋季大会
  • [学会発表] 環境放射線耐性の強化に向けた原子核乾板の性能評価2020

    • 著者名/発表者名
      榊原 亜美, 森島 邦博, 北川 暢子, 西尾 晃, 久野 光慧, 眞部 祐太
    • 学会等名
      2020年度 日本写真学会オンライン秋季大会
  • [学会発表] ハロゲン化銀結晶サイズの異なる原子核乾板の最小電離粒子感度2020

    • 著者名/発表者名
      西尾 晃, 桑原 謙一, 吉田 哲夫, 森島 邦博
    • 学会等名
      2020年度 日本写真学会オンライン秋季大会
  • [備考] 宇宙線ミューオンラジオグラフィ

    • URL

      http://flab.phys.nagoya-u.ac.jp/2011/appli/muon/

  • [備考] クフ王ピラミッドにある未知の空間を、 多地点宇宙線イメージングの技術により、高い精度で詳細に特定!

    • URL

      https://www.nagoya-u.ac.jp/researchinfo/result/2023/03/post-469.html

URL: 

公開日: 2023-12-25  

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