2015 Fiscal Year Annual Research Report
全天探査用広視野ＭｅＶガンマ線カメラを用いた長時間気球フライトによる天体観測
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13J01213
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
古村 翔太郎 京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | MeVガンマ線 / コンプトンカメラ / ETCC / 偏光 / ガンマ線バースト |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々は次世代のMeVガンマ線望遠鏡として、電子飛跡検出型コンプトンカメラ(Electron Tracking Compton Camera, ETCC)の開発を進めている。ETCCは従来型コンプトンカメラと異なり反跳電子の飛跡を測定することで、優れた撮像性能に基づく強力な雑音除去性能と、6 strもの広視野を実現している。さらに昨年度までに、100-200 keVで約0.6と優れた偏光検出性能(Modulation Factor, MF)を持つことを、モンテカルロシミュレーションと密封線源を用いた室内実験の両方で確かめた。
本年度は、SPring-8の偏光X線ビームラインBL08Wを利用して高統計での精密測定を行なった。182 keV直線偏光ビームを10 mm厚のアルミ板に照射し､その散乱光をETCCで測定した。ETCCに対する入射光子の偏光方向を変えて測定を行い、そのいずれにおいても得られたエネルギースペクトル及び偏光検出に関わる散乱X線方位角分布は、シミュレーションとよく一致した。得られたMFは0.56-0.61@130 keVとシミュレーションと矛盾せず、既存のコンプトン偏光計より1.5倍程度優れた値であることが確認できた。さらに広視野撮像偏光観測の実証実験として、偏光X線を光軸から約40度傾けて入射させ、撮像情報により精度の高い偏光検出が行える事を示し、世界初のX線撮像偏光検出を成功させた。今後のETCCの有効面積拡張により、気球実験でもかに星雲や明るいガンマ線バースト等について10-20％偏光検出と、衛星観測に匹敵する高精度な観測が期待できる。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(6 results)
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[Journal Article] New readout and data-acquisition system in an electron-tracking Compton camera for MeV gamma-ray astronomy (SMILE-II)2015
Author(s)
T. Mizumoto, Y. Matsuoka , Y. Mizumura, T. Tanimori, H. Kubo, A. Takada, S. Iwaki, T. Sawano, K. Nakamura, S. Komura, S. Nakamura, T. Kishimoto, M. Oda, S. Miyamoto, T. Takemura, J. D. Parker, D. Tomono, S. Sonoda, K. Miuchi, S. Kurosawa
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Journal Title
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A
Volume: 800
Pages: 40-50
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] An Electron-Tracking Compton Telescope for a Survey of the Deep Universe by MeV gamma-rays2015
Author(s)
T. Tanimori, H. Kubo, A. Takada, S. Iwaki, S. Komura, S. Kurosawa, Y. Matsuoka, K. Miuchi, S. Miyamoto, T. Mizumoto, Y. Mizumura, K. Nakamura, S. Nakamura, M. Oda, J. D. Parker, T. Sawano, S. Sonoda, T. Takemura, D. Tomono, K. Ueno
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Journal Title
The Astrophysical Journal
Volume: 810
Pages: 28
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] A performance study of an electron-tracking Compton camera with a compact system for environmental gamma-ray observation2015
Author(s)
T. Mizumoto, D. Tomono, A. Takada, T. Tanimori, S. Komura, H. Kubo, Y. Matsuoka, Y. Mizumura, K. Nakamura, S. Nakamura, M. Oda, J.D. Parker, T. Sawano, N. Bando and A. Nabetani
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Journal Title
Journal of Instrumentation
Volume: 10
Pages: C06003
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Balloon-Borne Experiment for Deep Sky Survey of MeV Gamma Rays using an Electron-Tracking Compton Camera2015
Author(s)
S. Komura, T. Tanimori, A. Takada, H. Kubo, S. Iwaki, Y. Matsuoka, T. Mizumoto, Y. Mizumura, T. Kishimoto, T. Takemura, S. Miyamoto, K. Nakamura, S. Nakamura, M. Oda, S. Sonoda, D. Tomono, J. D. Parker, K. Miuchi, T. Sawano, K. Ueno, S. Kurosawa
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Journal Title
Proceedings of 34th International Cosmic Ray Conference
Volume: ICRC2015
Pages: 1019
Acknowledgement Compliant
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[Presentation] SMILE24 : 電子飛跡検出型コンプトンカメラが持つ偏光撮像性能の評価試験2015
Author(s)
古村翔太郎, 谷森達, 窪秀利, 高田淳史, Parker Joseph,水村好貴,水本哲矢, 園田真也, 友野大,中村輝石, 松岡佳大, 中村祥吾,岸本哲郎, 小田真, 竹村泰斗, 宮本奨平,中増勇真,吉川慶, 身内賢太朗, 黒澤俊介, 澤野達哉
Organizer
日本物理学会 2015年秋季大会
Place of Presentation
大阪市立大学
Year and Date
2015-09-25 – 2015-09-25
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[Presentation] Balloon-borne experiment for deep sky survey of MeV gamma rays using an Electron-Tracking Compton Camera2015
Author(s)
S. Komura, T. Tanimori, A. Takada, H. Kubo, S. Iwaki, Y. Matsuoka, T. Mizumoto, Y. Mizumura, T. Kishimoto, T. Takemura, S. Miyamoto, K. Nakamura, S. Nakamura, M. Oda, S. Sonoda, D. Tomono, J. D. Parker, K. Miuchi, T. Sawano, K. Ueno, S. Kurosawa
Organizer
34th International Cosmic Ray Conference
Place of Presentation
The Hague, the Netherlands
Year and Date
2015-08-04 – 2015-08-04
Int'l Joint Research
