• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2011 年度 実績報告書

宇宙からの極限エネルギー宇宙線観測のための電子回路装置開発研究

研究課題

研究課題/領域番号 22340063
研究機関甲南大学

研究代表者

梶野 文義  甲南大学, 理工学部, 教授 (50204392)

研究分担者 山本 常夏  甲南大学, 理工学部, 准教授 (40454722)
川崎 賀也  独立行政法人理化学研究所, 戎崎計算宇宙物理研究室, 協力研究員 (70344033)
キーワード宇宙線 / 宇宙 / 電子回路 / JEM-EUSO / ASIC / 光学系
研究概要

本研究の全体構想は宇宙から飛来する宇宙で最大のエネルギーの粒子を国際宇宙ステーションから観測し、極限エネルギー宇宙を研究するJEM-EUSO ミッションを遂行することにある。「本研究の目的」はこのJEM-EUSO ミッションを遂行するため、プロジェクトの要となる超低消費電力の信号読み出し用集積回路を含む電子回路系の開発・製作・試験を行い、この回路を用いた望遠鏡により大気発光現象の観測を行い、宇宙で観測のための基礎データを得ることにある。H23-H24年度の「研究の成果」は以下のようであった。
1)JEM-EUSO用専用集積回路(ASIC)をLAL(仏)と共同開発を行った。第1試作品に対してテスト信号およびPMTからの信号を入力して試験し、消費電力、調整回路、光電子計数回路等がほぼ期待した性能を持つことを確認した。ASICの第2試作品に対してもLAL(仏)と共同開発を行った。H24年度にはこの第2試作品を試験基板に装着し、消費電力、調整回路、光電子計数回路の試験の結果、ほぼ期待した性能を持つことを確認した。
2)宇宙環境における放射線の影響を調べるため、放射線医学総合研究所のHIMACを利用してASICに重粒子線(鉄イオン)を照射した。この結果、約6年相当分の照射の間、ASICは正常に動作し続け、デジタル回路の誤動作は確認できなかった。
3)光電子増倍管とASICやFPGAを組み込んだ統合回路系による検出器モジュールの設計・試作・試験を行うとともに、TA-EUSO 望遠鏡のレンズの設計・試作・製作を行った。また、ユタ州Telescope Array サイトにTA-EUSO 望遠鏡を設置するための活動を行い、H24年度にはTA-EUSO 望遠鏡をユタに設置し、背景光計測を行って、上記の統合回路系による検出器モジュールが動作する事を確認した。

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

H23年度にはASICの製作を行い、これを組み込んだ電子回路系にMAPMTを接続し統合試験を行う予定になっていたが、これはほぼ達成した。また、電子回路系を組み込んだ野外での観測用望遠鏡の製作・試験についてはH24年度に達成した。
H23年度中に製作予定のASICの第2試作品に対しては製作と部品調達の遅れからH24年度にずれ込んだ。しかし、これに対する消費電力、調整回路、光電子計数回路の試験の結果、ほぼ期待した性能を持つことをほぼ予定通りに確認した。
H24年度には望遠鏡システムとしての統合試験を行い、野外観測用望遠鏡により、予定通りに背景光計測を行った。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2011 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] SPACIROC: A front-end readout ASIC for the JEM-EUSO observatory2011

    • 著者名/発表者名
      Ahmad, S.
    • 雑誌名

      Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference (NSS/MIC)

      巻: - ページ: 699 - 703

    • DOI

      10.1109/NSSMIC.2011.6154085

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The focal surface of the JEM-EUSO instrument2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Kawasaki
    • 雑誌名

      Astrophys. Space Sci. Trans.

      巻: 7 ページ: 167-169

    • DOI

      10.5194/astra-7-167-2011

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The focal surface of the JEM-EUSO instrument2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Kawasaki
    • 雑誌名

      AIP Conf. Proc.

      巻: 1367 ページ: 201-203

    • DOI

      10.1063/1.3628745

  • [雑誌論文] Overall view of the JEM-EUSO instruments2011

    • 著者名/発表者名
      F. Kajino
    • 雑誌名

      AIP Conf.Proc.

      巻: 1367 ページ: 197-200

    • DOI

      10.1063/1.3628744

  • [学会発表] JEM-EUSO(116) 装置全般状況報告

    • 著者名/発表者名
      梶野文義
    • 学会等名
      日本物理学会 2011年秋季大会
    • 発表場所
      弘前大学
  • [学会発表] JEM-EUSO(117) 低消費電力高密度実装ASICの開発状況報告

    • 著者名/発表者名
      井口竜成
    • 学会等名
      日本物理学会 2011年秋季大会
    • 発表場所
      弘前大学
  • [学会発表] JEM-EUSO(119) 装置全般状況報告

    • 著者名/発表者名
      梶野文義
    • 学会等名
      日本物理学会 第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学
  • [学会発表] JEM-EUSO(120) TAサイト実験・気球実験

    • 著者名/発表者名
      川崎賀也
    • 学会等名
      日本物理学会 第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学
  • [学会発表] JEM-EUSO(122) 低消費電力高密度実装ASICの開発状況報告

    • 著者名/発表者名
      井口竜成
    • 学会等名
      日本物理学会 第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学
  • [備考] JEM-EUSO : 地球を観て宇宙を知る"地文台"

    • URL

      http://jemeuso.riken.jp/index.html

URL: 

公開日: 2014-07-24  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi