| 研究課題/領域番号 |
19K03884
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
野中 敏幸 東京大学, 宇宙線研究所, 助教 (30506754)
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| 研究分担者 |
荻尾 彰一 大阪市立大学, 大学院理学研究科, 教授 (20242258)
さこ 隆志 東京大学, 宇宙線研究所, 准教授 (90324368)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 宇宙線物理学 / 超高エネルギー宇宙線 / 粒子検出器 / 空気シャワー / ハドロン相互作用 |
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| 研究実績の概要 |
超高エネルギー宇宙線と大気の相互作用で生じる空気シャワー現象のシミュレーション計算の精度は、一次宇宙線の化学組成推定、エネルギー決定の精度を左右する。また、近年複数の実験グループから報告されている、空気シャワー中のμ粒子の過剰問題がある。最新のハドロン相互作用の理解やLHC加速器実験での測定結果を反映させた最新の空気シャワーモデル計算とより情報量の多い比較を行うために、将来の大気蛍光望遠鏡と連動した、”陽子”-“ 大気”衝突を選択的に選んだ空気シャワーモデルの検証が必要である。 本実験では、その測定を可能にする手法の一式を確立する。本研究では、複数のセグメントで構成した鉛サンドイッチ型検出器(鉛-検出器) と、コンクリート遮蔽の下に備えられた検出器(コンクリート-検出器) の両方を用い、２次シャワー粒子の弁別測定を行う。データ取得システムの構築及び、得られたデータの空気シャワーモデルとの予備的な比較までをおこなう事を計画している。 これまでにコンクリートブロックの遮蔽下に配置された検出器モジュール（２４㎡）、および鉛サンドイッチ型シンチレーター検出器（３㎡）がTA 実験サイト中央のレーザー射出装置(CLF) 付近に配置され、部分的に試験的な測定を継続している。
２０２１年度は国内にて以下の作業を継続した。
１. TA実験のものを基本として最近の部品の入手状況に合わせて変更されたFADC回路の動作試験と温度試験を行った。ユタの観測サイトに設置するFADC回路の準備を行った。
２. １で制作された複数のFADCボードに記録される信号から、外部からの空気シャワー到来時刻の情報に同期したものを TCP/IP通信で読み出すシステムの開発を継続した。
３．１枚のFADC回路から２つのシンチレーターボックスの光電子増倍管をコントロールするための回路制作を行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
理由
コロナ感染症の流行拡大によって移動に制限が大きく米国の観測装置での作業を行うことができなかった。
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| 今後の研究の推進方策 |
FADC 回路に隣接するシングルボードコンピューター(SBC) からデータ読み出しを行うシステムを観測サイトに設置する。設置後はTA 実験の活動拠点から遠隔操作、装置のコントロールと収集されたデータの定期バックアップと初期解析を2022年度末を目処に行う。
TA 実験での空気シャワー再構成結果を用いて、イベント毎に、シャワーコア位置、到来方向、シャワーエネルギーを把握し、設置した検出器中での観測量、（エネルギー損失、パルスカウント）の解析を進める。
また並列に設置されているAuger 水タンク検出器等と観測量を比較し、装置の構成と初期解析の結果を報告する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
渡航制限により、継続して現地での作業が困難となり、予算の大きな架台の製作も次年度に持ち越しとなったため本年度の残額が生じた。次年度の製作作業と支払いで使用する。
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