2018 Fiscal Year Annual Research Report
High-Energy Neutrino Universe Explored by upgraded IceCube observatory
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18H05206
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
吉田 滋 千葉大学, 大学院理学研究院, 教授 (00272518)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石原 安野 千葉大学, 大学院理学研究院, 教授 (40568929)
間瀬 圭一 千葉大学, 大学院理学研究院, 助教 (80400810)
永井 遼 千葉大学, 大学院理学研究院, 特任助教 (00801672)
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| Project Period (FY) |
2018-04-23 – 2023-03-31
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| Keywords | ニュートリノ / 南極 / 宇宙線 / 素粒子実験 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
D-Egg 検出器の量産を開始するための設備・試験装置の整備を行った。具体的には、性能チェックのためのデータ読み出しパイプラインの開発、大型冷凍プレハブ庫による南極環境再現設備、検出器組み上げ専用クリーンルームの整備、量産用金型の製作、検出器データーベースの構築である。また量産型高電圧回路の開発・試験、光電子増倍管の最終試験と発注、専用コネクターの量産など、D-Egg 検出器量産前に必要な部品の開発・調達も合わせて実施した。そのうえでD-Egg 検出器 20 台の試作を行い、所定の性能に達していることを確認した。
D‐Egg 検出器埋設による氷河の光学的特性較正実験の計画を進めるため、LED 光源を入れ込んだシミュレーション計算を開始した。ファーストステップとして、D-Egg 検出器の構造を再現する Geant4 ベースのソフトウェアモジュールを開発し、試験データとの比較を行った。D-Egg モジュールは実試験データを再現していることが確認され、次年度以降に予定されている較正実験計画のためのシミュレーション研究の準備が整った。
電波検出器に関しては、南極現地のデータ収集系の回路・電源アップグレードを行った。さらには、IceCube 実験シミュレーションフレームワーク内で電波放射シミュレーション計算を可能にするための基盤プログラムの開発を行った。これは次年度以降に実施する、IceCube + ARA 統合解析の準備の一環である。この解析及び、IceCube-Gen2 開始を見据えた解析手法の検討を開始するため、データ保存のためのRAID サーバーを増強し、試験運用を始めた。
現行のIceCube実験による2017年までの9年間の観測データによる超高エネルギー宇宙ニュートリノ探索結果を論文にまとめ出版した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究計画の基幹をなす D-Egg 検出器の製作は、ほぼ予定通りに推移している。IceCube 実験アップグレードのパートナーであるアメリカ・ヨーロッパ(主としてドイツ)の研究機関との共同歩調もとれており、責任分担・技術支援は国際グループ間で有効に機能している。シミュレーション研究については、まだ結果は出ていないが、必要なプログラム開発は予定通り開始しており、次年度以降に結果を出せる見込みである。
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| Strategy for Future Research Activity |
D-Egg 検出器の量産、FAT と呼ばれる性能確認試験を遂行し、2022年に予定されているIceCube-Gen2 フェーズワン実験建設を予定通り完遂する。また関連する物理解析、シミュレーション研究についても、D-Egg 検出器製作に要するマンパワーとのバランスを見ながら、予定通り遂行していく。
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