| 研究課題/領域番号 |
25247035
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
佐川 宏行 東京大学, 宇宙線研究所, 准教授 (80178590)
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| 研究分担者 |
荻尾 彰一 大阪市立大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (20242258)
野中 敏幸 東京大学, 宇宙線研究所, 助教 (30506754)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 宇宙線 / 空気シャワー / ミューオン / 国際研究者交流 / 米国ユタ州 / テレスコープアレイ |
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| 研究実績の概要 |
米国ユタ州における最高エネルギー宇宙線観測実験テレスコープアレイ（TA）では、電磁成分に感度のあるシンチレータ地表検出器と大気蛍光望遠鏡が稼働している。地表検出器で測定したエネルギーは大気蛍光望遠鏡で測定したエネルギーより27%大きいが、より精度が高いと考えられる大気蛍光望遠鏡のエネルギーにスケールしている。この違いの原因の一つとして、アルゼンチンで稼働中の最高エネルギー宇宙線観測実験Augerグループが報告した、空気シャワー中のミューオン数過剰が考えられる。本研究では、ミューオンに感度のあるAugerの水タンクチェレンコフ検出器をTAサイトに移設し、かつシンチレータミューオン検出器を新設し、Augerが報告したミューオン過剰を検証する。これらの測定とTA 地表検出器の測定を比較して将来の測定器の提案を目指す。
地下ミューオン検出器として、平成25年度に3平方メートルのテレスコープアレイ（TA）のシンチレータ地表検出器と同じ測定器を日本で製作して、ユタに輸送した。また、ミューオンのエネルギーの閾値がより低い測定器として、2.5cm厚さの鉛をシンチレータでサンドイッチした検出器を設計し、平成25年度に日本で検出器を製作して、ユタに輸送した。地下型ミューオン検出器は、地下に影響を与えないということで、120cm厚さのコンクリートシールドの吸収層に変更して、TAの中央レーザー装置の敷地の傍に吸収層を建設した。
鉛を挟んだシンチレータ検出器の設計のために、検出器シミュレーションと空気シャワーシミュレーションを行い、地下型シンチレータ検出器とともに期待される性能評価を行い、修士論文としてまとめられた。また、Auger水タンクチェレンコフ検出器による空気シャワーからの宇宙線の観測のために、Auger検出器の詳細な検出器シミュレーションを構築した。
以上の現状報告は日本物理学会で行われた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
米国土地管理局の設置許可が遅れたので、平成25年度予定のTAサイトへの検出器の設置が平成26年度に遅れた。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成25年度の設置を遅らせたが、平成26年度には、平成25年度の繰り越しで、地下型を変更してコンクリート吸収層の設置を行い、Auger水タンクチェレンコフ検出器などの測定器の設置などを行った。今後、測定器の調整および取得されたデータの解析を行う。
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