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

点击翻译按钮获取中文摘要

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。