研究課題
太陽は太陽風と呼ばれる高速プラズマ風を常時噴出しており、その影響範囲「太陽圏」は太陽－地球間距離の100倍以上に及ぶ。オーロラを初めとする地球磁気圏や高層大気の現象も太陽風に支配されており、太陽圏の研究は宇宙時代の環境問題として喫緊の課題である。銀河宇宙線は荷電粒子であるため、太陽圏の電磁環境に応じた変動「太陽変調」を見せる。その中でも反陽子は、希少成分のため観測が難しいながらも、銀河宇宙線で唯一存在が確認されている反原子核成分であり、太陽圏に関する独自の知見を与えてくれると期待される。GAPS (General Antiparticle Spectrometer)は次世代型の宇宙線反粒子観測計画である。南極周回気球へ観測装置を搭載して観測を行う。本研究では、その核心をなすシリコン検出器アレイを中心として開発を進め、低エネルギー反陽子による太陽変調研究の実現を目指す計画である。研究期間を通じて検出器冷却システムの開発を行い、フライトモデル（FM）を完成させた。新型検出器製造法の最適化や、地上実験との連携観測の見通しを得るなどの成果も得られた。今年度は電子制御系を中心とした検出器冷却システムの開発・試験を行い、FMの完成に至った。さらに米国で進行中のGAPSペイロード構築作業へ参加し、本研究で開発したFMのペイロードへのインテグレーションを行った。GAPSメインシステムや他のサブシステムとの統合試験を現在行っており、各動作試験に成功している。また、昨年度行った新型シリコン検出器製造・性能データの詳細解析の結果を査読付き論文として学術誌へ投稿し、出版された。2018年から南極昭和基地での宇宙線観測が始動しており、GAPSと地上観測との連携の機運も高まっている。地上観測データ解析のベースとなる応答関数テーブルを整備したほか、大気影響の補正方法も研究し、学会で発表した。
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すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment
巻: 1034 ページ: 166820～166820
10.1016/j.nima.2022.166820
