Precise verification of galactic cosmic-ray propagation models by high-precision aerogel Cherenkov imaging

利用高精度气凝胶切伦科夫成像精确验证银河宇宙线传播模型

• 批准号: 21K03584
• 负责人: 田端 誠
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Chiba University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K03584/
• 关键词: シリカエアロゲル; チェレンコフ検出器; 宇宙線; リングイメージングチェレンコフ検出器; 放射線検出器; 宇宙線同位体比; 宇宙線実験

高屈折率（高密度）のエアロゲルタイルは低密度のものに比して巨視的な柔軟性に乏しいため衝撃で割れやすい。第一回目の気球飛翔に向けた測定器には既に屈折率1.15のエアロゲルを実装しているが、宇宙線観測後の気球着地の衝撃で破損が生じることも想定されるため第二回目の気球飛翔の機会に向けて測定器の迅速な再整備への準備が必要である。高屈折率のエアロゲルは一度の製作にこれまで数ヵ月を要したが、研究二年度目は蒸気圧が大きい溶媒を利用して高屈折率のエアロゲルの製作期間を短縮することを試みた結果、試作タイルの基本的な光学性能は概ね良好であった。より詳細な評価を実施し、要求性能を満たすよう必要に応じて製法にさらなる改善を加えることで、製作期間縮減による効率的な開発と製造コストの削減につなげる。高エネルギー領域に対応するために新規開発により追加実装する計画である屈折率1.03のエアロゲルの試作では研究初年度に高い透明度を達成していた。二年度目に実施した量産に向けた大型タイルの試作において、屈折率が高い側へのずれる事象と付随する透明度の低下が見られた。これは製造過程における意図しない体積の収縮が主な原因と考えられ、収縮がどのように生じているかを確認するため一連の再現実験を行った。製造手順における物理化学的パラメータの変化に応じて仕上がるエアロゲルの物性がどのように応答するかを追跡し、各種パラメータの相関についての理解が深まった。要求性能に対して歩留まり良く製作することに道筋が立つとともに、1.02や1.04のような近しい屈折率の開発に対しての波及効果も期待できる。

High refractive index (high density) low-density high-density high-density high-density high-density high-density high-density high-density products. In the first episode, the flight of the ball is directed to the measuring device, the refractive index of 1.15, and the impact of the ball landing after the cosmic ray measurement. The opportunity to fly the ball in the second episode and the opportunity to fly the ball in the second episode need to be quickly re-prepared and prepared. High refractive index, high refractive index, high refractive index, high refractive index, high refractive index, high refractive index, high refractive index, high refractive index, high refractive index The results of the refractive index shortening test during the production period, and the basic optical properties of the test product are good.よりDetailed evaluation The をえることで and the な开発と manufacturing コストの reduce the による efficiency during the production period. The new regulations of the high-tech field and the new regulations are added to the new installation plan. A trial production with a discount rate of 1.03 has been achieved with high transparency in the first year of research. In the second year, the project will be carried out for mass production, large-scale trial production, high refractive index, low transparency and high refractive index.これは Manufacturing process における meaning 図 しない The main reason for the shrinkage of the volume と examination えられ, Shrinking がどのように生じているかをconfirmation するため一连のappearance実験を行った. The physical and chemical properties of the physical and chemical properties of the manufacturing manualどのように応 Answer するかを Trace し, Various パラメータの related についてのUnderstanding が深まった. Required performance 2や1.04のようなNearly しい inflection rate の开発に対してのripple effect is expected できる.

项目成果

Cosmic-ray isotope measurements with HELIX

使用 HELIX 进行宇宙射线同位素测量

• DOI: 10.22323/1.395.0091
• 发表时间: 2021
• 期刊: Proceedings of Science
• 作者: P.Allison;J.J.Beatty;L.Beaufore;Y.Chen;S.Coutu;M.Gebhard;N.Green;D.Hanna;H.B. Jeon;B.Kunkler;M.Lang;R.Mbarek;K.McBride;I.Mognet;D.Muller;J.Musser;S.Nutter;S.O'Brien;N.Park*;Z.Siegel;M.Tabata;G.Tarle;G.Visser;S.P.Wakely;M.Yu
• 通讯作者: M.Yu

High-quality aerogel Cherenkov radiators recently developed in Japan

日本最近开发出高品质气凝胶切伦科夫散热器

• DOI: 10.1088/1742-6596/2374/1/012114
• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of Physics: Conference Series
• 作者: Yoshiaki Himemoto;Atsushi Nishizawa;Atsushi Taruya;Makoto Tabata
• 通讯作者: Makoto Tabata

University of Chicago(米国)

芝加哥大学（美国）

Queen's University/McGill University(カナダ)

女王大学/麦吉尔大学（加拿大）

Calibration of Aerogel Tiles for the HELIX-RICH Detector

HELIX-RICH 探测器气凝胶块的校准

• DOI: 10.22323/1.395.0090
• 发表时间: 2021
• 期刊: Proceedings of Science
• 作者: P.Allison;J.J.Beatty;L.Beaufore;Y.Chen;S.Coutu;E.Ellingwood;M.Gebhard;N.Green;D.Hanna;B.Kunkler;I.Mognet;R.Mbarek;K.McBride;K.Michaels;D.Muller;J.Musser;S.Nutter;S.O'Brien*;N.Park;T.Rosin;E.Schreyer;G.Tarle;M.Tabata;A.Tomasch;G.Vis
• 通讯作者: G.Vis