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2013 年度 実績報告書

スウェーデンでの気球実験による硬X線偏光観測と高感度な焦点面偏光計の開発

研究課題

研究課題/領域番号 25302003
研究種目

基盤研究(B)

応募区分海外学術
研究機関広島大学

研究代表者

高橋 弘充  広島大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (10536775)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードX線γ線天文学 / 偏光 / 気球実験
研究概要

本研究の目的は、日米欧の国際研究チームでスウェーデンからPolarized Gamma-ray Observer(PoGOLite)気球を打ち上げ、硬X線帯域において天体からの本格的な偏光観測を実施することと、将来の望遠鏡と組み合わせた高感度観測を実現するために、焦点面に置く偏光計をスウェーデンチームと共同で開発することである。
今年度は2013年6~7月にスウェーデン・キルナにあるEsrange気球実験場に滞在し、PoGOLite検出器のフライトを成功させることに尽力した。6月中にフライトの準備を完了させ、その後に天候を待ち、7月12日に放球した。7月26日にロシア・ノリリスク近郊に着陸するまでの2週間にわたって、グリーンランド、カナダ、ベーリング海峡の上空を高度40km近くを保ったままフライトさせることに成功し、北極圏を周回する長時間フライトを達成することができた。ロシアからの戻ってきた検出器のデータ解析は現在進行中である。
望遠鏡の焦点面に置く新しい検出器には、小型でかつ常温でも利用可能な光半導体検出器であるMulti-Pixel Photon Counter(MPPC)の利用を考えている。実際に偏光計において、入射光子の散乱体となるプラスチックシンチレータ、吸収体となるBGOやCsI(Tl)、GAGGシンチレータの読み出しを行った。今後は、回路の最適化などを行い、実際の偏光計として性能を発揮できるかどうかの検討を進めていく。

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

今年度に予定通りPoGOLite気球実験の放球を行うことができた。
また将来を見据えた検出器の開発も進められている。

今後の研究の推進方策

PoGOLiteで実際に取得できた観測データの解析を進める。
またMPPC検出器で、偏光計として重要な性能である、低エネルギー側の信号をどこまで検出できるかの実証を進める。

次年度の研究費の使用計画

当初はPoGOLite気球実験で取得した観測データの解析を行うため、共同研究先のスウェーデンに訪問する旅費を見込んでいた。しかし、着陸したロシアからPoGOLite検出器がスウェーデンに輸出されるまでに約5ヶ月も輸出手続きに時間がかかったため、その分データ解析の開始が遅れてしまい、スウェーデンへ出張する回数も少なくなってしまったため。
現在PoGOLiteは無事にスウェーデンへ戻ってきておりデータ解析は進んでいる。よって当初の予定通りに、このデータ解析をスウェーデンチームと共同で行う際に必要となる旅費に利用する予定である。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Suzaku observation of the symbiotic X-ray binary IGR J16194-28102014

    • 著者名/発表者名
      Yuiko Kitamura, Hiromitsu Takahashi, Yasushi Fukazawa
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 66 ページ: 6(1-11)

    • DOI

      10.1093/pasj/pst001

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Suzaku studies of luminosity-dependent changes in the low-mass X-ray binary Aquila X-12014

    • 著者名/発表者名
      Soki Sakurai, Shunsuke Torii, Hirofumi Noda, Zhongli Zhang, Ko Ono, Kazuhiro Nakazawa, Kazuo Makishima, Hiromitsu Takahashi, Shin'ya Yamada, Masaru Matsuoka
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 66 ページ: 10(1-11)

    • DOI

      10.1093/pasj/pst010

    • 査読あり
  • [学会発表] PoGOLino気球実験による大気中性子フラックスの計測2014

    • 著者名/発表者名
      高橋弘充
    • 学会等名
      日本物理学会2014年春季年会
    • 発表場所
      東海大学
    • 年月日
      20140328-20140328
  • [学会発表] PoGOLino気球実験で計測した気球高度での中性子バックグラウンド2014

    • 著者名/発表者名
      高橋弘充
    • 学会等名
      日本天文学会2014年春季年会
    • 発表場所
      国際基督教大学
    • 年月日
      20140322-20140322
  • [学会発表] Suzaku Observation of the Symbiotic X-ray Binary IGR J16194-28102014

    • 著者名/発表者名
      高橋弘充
    • 学会等名
      Suzaku-MAXI 2014
    • 発表場所
      愛媛大学
    • 年月日
      20140219-20140219
  • [学会発表] 硬X線偏光検出器 PoGOLite 気球実験:2013年パスファインダーフライト2014

    • 著者名/発表者名
      高橋弘充
    • 学会等名
      宇宙科学シンポジウム
    • 発表場所
      宇宙航空研究開発機構・宇宙科学研究所(神奈川県)
    • 年月日
      20140109-20140110
  • [学会発表] PoGOLite 気球実験 2013 年パスファインダーフライトの状況と今後2013

    • 著者名/発表者名
      高橋弘充
    • 学会等名
      大気球シンポジウム
    • 発表場所
      宇宙航空研究開発機構・宇宙科学研究所(神奈川県)
    • 年月日
      20131114-20131114
  • [学会発表] LiCAF and BGO Phoswich Detectors for Simultaneous Measurements of Atmospheric Neutrons and Gamma-Rays2013

    • 著者名/発表者名
      高橋弘充
    • 学会等名
      IEEE NSS/MIC
    • 発表場所
      ソウル(韓国)
    • 年月日
      20131031-20131031
  • [学会発表] 硬X線偏光検出器PoGOLite気球実験 2013年パスファインダーフライト2013

    • 著者名/発表者名
      高橋弘充
    • 学会等名
      日本物理学会2013年秋季年会
    • 発表場所
      高知大学
    • 年月日
      20130921-20130921
  • [学会発表] PoGOLite 気球実験:2013年のパスファインダーフライト2013

    • 著者名/発表者名
      高橋弘充
    • 学会等名
      日本天文学会2013年秋季年会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      20130911-20130911

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公開日: 2015-05-28  

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