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2014 年度 実施状況報告書

新型太陽中性子望遠鏡用実時間解析システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 26400297
研究機関中部大学

研究代表者

柴田 祥一  中部大学, 工学部, 教授 (20267909)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード太陽中性子 / 太陽フレア / 宇宙線 / 粒子加速 / 太陽中性子望遠鏡 / 宇宙天気 / 多方向ミューオン望遠鏡 / メキシコ
研究実績の概要

第24太陽活動期における地上での太陽中性子イベント取得へ向けて,新型太陽中性子望遠鏡(SciCRT)は現在定常観測の段階に入っている。現状では,中性子の観測には検出器全体の3/8を使用しており,そのうち2/3は1年の約半分・残る1/3は50日ほど,24時間安定してデータを取り続けている。我々は,より安定したデータ収集と可動領域の拡大を目指し,この1年間はデータ収集システムの改善に取り組んできた。
6月頃には,個々のサーバーへの負荷を軽減させるため,複数のジョブを並列処理しないよう,データ収集プログラムの最適化を行った。7月には,データ収集専用サーバーのCPUをアップグレードした。そして,9月には,メキシコ自治大学のサーバーにRAIDを導入し,SciCRTのデータストレージ基盤を強化した。10月には,日本人がシエラネグラ山へ行き,データ収集の問題の解決に当たった。その結果,中性子へ荷電粒子のVeto信号を生成している,ミューオンのトリガー回路の挙動に問題があることが判明した。根幹にある問題の原因はほぼ特定できており,現地へ定期的に行くメキシコの共同研究者と共に改善へ向けて尽力している。
これら現在のデータ収集システムへの取り組みと並行して,高速データ収集システムの改良も進めている。Open-Itプロジェクトの枠組みで,KEK測定器開発室と協力しながら,SiTCPを用いた高速データ収集用バックエンドボード(BEB)のバージョン1.0を開発した。4月以降は,名古屋でこのBEBの基礎性能評価を進めた。10月に,TRGB等の周辺機器を準備し,シエラネグラ山にて宇宙線のデータ取得試験を実施した。そして,その結果を踏まえてBEBの改良を行い,バージョン2.0を開発した。2015年6月頃には,全体の1/8に対し,高速読み出しのアップグレードを行う予定である。

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

この1年間は,データ収集システムの改善に取り組んできた。そして,データ収集サーバーのCPUをアップグレードし,メキシコ自治大学のサーバーにRAIDを導入した。
これらの過程で,中性子へ荷電粒子のVeto信号を生成している,ミューオンのトリガー回路の挙動に問題があることが判明し,研究の遅れを生じた。
ただし,根幹にある問題の原因はほぼ特定できており,現地へ定期的に行くメキシコの共同研究者と共に改善へ向けて尽力している。

今後の研究の推進方策

これまでに国内で開発した高速データ収集用バックエンドボード(BEB)のバージョン1.0の性能評価を終了し,改良版バージョン2.0を開発した。
今後は,改良版BEBの試験運転を実施し,その後,本来の研究目的である
(1)データ圧縮,
(2)太陽中性子イベントのアラート,
(3)実時間解析モニターデータの自動転送,
の機能を備えた実時間解析システムの実現を目指す。

次年度使用額が生じた理由

「現在までの達成度」で述べたように,データ収集システムの改善の過程で,中性子へ荷電粒子のVeto信号を生成している,ミューオンのトリガー回路の挙動に問題があることが判明し,研究の遅れを生じた。そのため,観測装置のある現地メキシコへの出張旅費が,当初の予定を下回った。

次年度使用額の使用計画

メキシコへの出張旅費を繰り越して,次年度分と合わせて使用する。必要な備品・消耗品は予定通り使用する。

  • 研究成果

    (25件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (19件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Regional climate pattern during two millennia estimated from annual tree rings of Yaku cedar trees: a hint for solar variability?2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Muraki et al.
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space

      巻: 67 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1186/s40623-015-0198-y

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Measurement of the radial density gradient of cosmic ray in the heliosphere by the GRAPES-3 experiment2015

    • 著者名/発表者名
      H. Kojima et al.
    • 雑誌名

      Astroparticle Physics

      巻: 62 ページ: 21-29

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Performance of the SciBar cosmic ray telescope (SciCRT) toward the detection of high energy solar neutrons in solar cycle 242014

    • 著者名/発表者名
      Y. Sasai et al. SciCRT collaboration
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space

      巻: 66 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1186/1880-5981-66-130

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] First cosmic-ray measurements by the SciCRT solar neutron experiment in Mexico2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Nagai et al. SciCRT collaboration
    • 雑誌名

      Astroparticle Physics

      巻: 59 ページ: 39-46

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] SciCRTによる太陽中性子観測III-読み出しアップグレードの準備状況-2015

    • 著者名/発表者名
      佐々井義矩
    • 学会等名
      日本物理学会・第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2015-03-22
  • [学会発表] SciCRTによる太陽中性子観測IV シェラネグラで得られたデータ解析の現状2015

    • 著者名/発表者名
      引持力哉
    • 学会等名
      日本物理学会・第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2015-03-22
  • [学会発表] SciCRT検出器を用いた銀河宇宙線観測計画VIII2015

    • 著者名/発表者名
      中島隆明
    • 学会等名
      日本物理学会・第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2015-03-22
  • [学会発表] GRAPES-3ミューオン望遠鏡と中性子モニターの観測で得られた宇宙線強度変動の剛度依存性2015

    • 著者名/発表者名
      小島浩司
    • 学会等名
      日本物理学会・第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2015-03-22
  • [学会発表] SEDA-APによる太陽中性子の観測(7)2015

    • 著者名/発表者名
      村木やすし
    • 学会等名
      日本物理学会・第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2015-03-22
  • [学会発表] 宇宙ステーションでの太陽中性子観測2015

    • 著者名/発表者名
      村木やすし
    • 学会等名
      平成26年度STE研究集会「太陽圏シンポジウム」および「太陽地球環境と宇宙線モジュレーション」
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2015-03-05
  • [学会発表] 内部太陽圏における銀河宇宙線強度の変動とその剛度依存性2015

    • 著者名/発表者名
      小島浩司
    • 学会等名
      平成26年度STE研究集会「太陽圏シンポジウム」および「太陽地球環境と宇宙線モジュレーション」
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2015-03-05
  • [学会発表] 屋久島と八丈島の気象データにみる太陽活動の影響2015

    • 著者名/発表者名
      村木やすし
    • 学会等名
      平成26年度STE研究集会「太陽圏シンポジウム」および「太陽地球環境と宇宙線モジュレーション」
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2015-03-05
  • [学会発表] 大型ミューオンテレスコープによる銀河宇宙線強度の観測2014

    • 著者名/発表者名
      大嶋晃敏
    • 学会等名
      平成26年度東京大学宇宙線研究所共同利用研究成果発表会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2014-12-13
  • [学会発表] 2012年3月5日_X1.1 flareに伴う太陽中性子イベントの解析2014

    • 著者名/発表者名
      村木やすし
    • 学会等名
      第11回宇宙環境シンポジウム
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2014-12-10
  • [学会発表] 太陽活動の地球気候への影響:top downかbottom upか2014

    • 著者名/発表者名
      村木やすし
    • 学会等名
      第11回宇宙環境シンポジウム
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2014-12-10
  • [学会発表] SciBar Cosmic Ray Telescope(SciCRT)を用いた宇宙線観測計画2014

    • 著者名/発表者名
      中島隆明
    • 学会等名
      2014年SGEPSS講演会
    • 発表場所
      信州大
    • 年月日
      2014-11-03
  • [学会発表] SciCRT による太陽中性子観測I-シェラネグラでの観測の現状報告2014

    • 著者名/発表者名
      松原豊
    • 学会等名
      日本物理学会・2014年秋季大会
    • 発表場所
      佐賀大学
    • 年月日
      2014-09-19
  • [学会発表] SciCRTによる太陽中性子観測II 読み出しアップグレードの準備と中性子解析の現状2014

    • 著者名/発表者名
      佐々井義矩
    • 学会等名
      日本物理学会・2014年秋季大会
    • 発表場所
      佐賀大学
    • 年月日
      2014-09-19
  • [学会発表] SciCRT検出器を用いた銀河宇宙線観測計画VII2014

    • 著者名/発表者名
      中島隆明
    • 学会等名
      日本物理学会・2014年秋季大会
    • 発表場所
      佐賀大学
    • 年月日
      2014-09-19
  • [学会発表] SEDA-APによる太陽中性子の観測(6)2014

    • 著者名/発表者名
      村木やすし
    • 学会等名
      日本物理学会・2014年秋季大会
    • 発表場所
      佐賀大学
    • 年月日
      2014-09-19
  • [学会発表] 日印宇宙線共同研究(現状と将来計画)2014

    • 著者名/発表者名
      大嶋晃敏
    • 学会等名
      第1回CRCタウンミーティング
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2014-07-13
  • [学会発表] 宇宙環境計測ミッション装置の中性子モニタ計測結果2014

    • 著者名/発表者名
      古賀清一
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2014年大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-05-01
  • [学会発表] 屋久島の気象にみる太陽活動の影響2014

    • 著者名/発表者名
      村木やすし
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2014年大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-04-29
  • [備考] 名古屋大学太陽地球環境研究所宇宙線研究室

    • URL

      http://www.stelab.nagoya-u.ac.jp/CR/research/res02/index.html

  • [備考] 名古屋大学太陽地球環境研究所宇宙線研究室太陽中性子観測

    • URL

      http://www.stelab.nagoya-u.ac.jp/ste-www1/div3/CR/Neutron/index.html

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公開日: 2016-05-27  

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