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2008 年度 実績報告書

ダークマター探索のためのエキゾチック原子を用いた反粒子宇宙線測定器の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20740166
研究機関独立行政法人宇宙航空研究開発機構

研究代表者

福家 英之  独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究本部, 助教 (10392820)

キーワード宇宙線 / ダークマター / 反粒子 / 反物質 / エキゾチック原子 / エックス線 / 測定器開発 / 気球実験
研究概要

本研究では、宇宙線反粒子(とりわけ反重陽子)の高感度観測によるダークマターの間接探索を目的に、エキゾチック原子の崩壊過程を利用した新しい反粒子同定手法に基づく測定器(GAPS)の開発を進めている。低エネルギー反粒子を測定器のターゲット中で捕捉し、それにより生じる励起エキゾチック原子の崩壊過程にて発生する特性X線やパイ粒子などを検出することで反粒子を同定する、という手法である。平成20年度は、測定器の基本的な設計検討を行った。特に、計算機による数値シミュレーションを用いて測定器中のX線検出器、荷電粒子用シンチレータ、ターゲット物質などに要求される性能条件を詳細に調べ、粒子測定器の構成、バックグラウンドリジェクション、探索感度、などに関する検討を行った。また、X線検出器や太陽電池電源システムに関する熱設計を行うとともに、放熱機構の候補材料を購入し、その基本特性を実験室レベルで評価検討した。また、米国の共同研究者や国内の同分野研究者との研究打合せを行い、今後の研究の進め方などに関する知見を獲得した。研究の内容や成果は学術雑誌や学会にて発表した。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Current status and future plans for the General Antiparticle Spectrometer (GAPS)2008

    • 著者名/発表者名
      H.Fuke, J.E.Koglin, T.Yoshida, T.Aramaki, W.W.Craig, L.Fabris, F.Gahbauer, C.J.Hailey, F.J.Jou, N.Madden, K.Mori, H.T.Yu and K.P.Ziock
    • 雑誌名

      Advances in Space Research 41

      ページ: 2056-2060

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Antideuterons as an Indirect Dark Matter Signature : Design and Preparation for a Balloon-borne GAPS Experiment2008

    • 著者名/発表者名
      J.E.Koglin, T.Aramaki, S.E.Boggs, W.W.Craig, H.Fuke, F.Gahbauer, C.J.Hailey, N.Madden, K.Mori, R.A.Ong, T.Yoshida, H.T.Yu and K.P.Ziock
    • 雑誌名

      Journal of Physics (Conference Series) 120

      ページ: 042011

  • [学会発表] GAPS計画:エキゾチック原子を用いた宇宙線反粒子探索の計画概要2009

    • 著者名/発表者名
      福家英之, 荒牧嗣夫, S.E. Boggs, F. Christensen, W.W. Craig, L. Fabris, F. Gahbauer, J.E. Koglin, C.J. Hailey, N. Madden, K. Mori, R.A. Ong, 吉田哲也, H.T. Yu, K.P. Ziock
    • 学会等名
      日本物理学会第64回年次大会
    • 発表場所
      東京都豊島区
    • 年月日
      2009-03-30
  • [学会発表] GAPS測定器の設計2009

    • 著者名/発表者名
      荒牧嗣夫, S.E. Boggs, F. Christensen, W.W. Craig, L. Fabris, F. Gahbauer, 福家英之, J.E. Koglin, C.J. Hailey, N. Madden, K. Mori, R.A. Ong, 吉田哲也, H.T. Yu, K.P. Ziock
    • 学会等名
      日本物理学会第64回年次大会
    • 発表場所
      東京都豊島区
    • 年月日
      2009-03-30
  • [学会発表] ANTIDEUTERONS AS AN INDIRECT DARK MATTER SIGNATURE : SI (LI) DETECTOR DETECTOR DEVELOPMENT FOR A GAPS BALLOON MISSION2008

    • 著者名/発表者名
      Jason Koglin, Hideyuki Fuke, Tetsuya Yoshida, Steven Boggs, Tsuguo Aramaki, Rene Ong, Charles Hailey, Kaya Mori, William Craig
    • 学会等名
      37th COSPAR Scientific Assembly
    • 発表場所
      カナダ・モントリオール
    • 年月日
      2008-07-16

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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