Calibration of the absolute energy scale of gamma-ray telescopes with balloon toward dark matter detection

用于暗物质探测的带气球伽马射线望远镜绝对能量标度的校准

• 批准号: 20K14484
• 负责人: 高橋 光成
• 金额: $ 2万
• 依托单位: Nagoya University (2021-2022)The University of Tokyo (2020)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K14484/
• 关键词: 紫外線ＬＥＤ; 気球; ゾンデ観測システム; ガンマ線; チェレンコフ光; 暗黒物質; 超高エネルギー

気球に搭載して高度約10kmまで上昇させ、地上の望遠鏡から観測する光源の開発、試験を行った。前年度までに紫外線LEDを幅100ns程度の高速で駆動する回路の製作・試験を行ったが、これは重い固定電源から電力を供給するため気球に搭載できるものではなかった。当該年度は一般的な単3ニッケル水素電池3本でLED1個を駆動する回路を開発、試験した。電池から得られた電圧は昇圧され、9.8~11Vの範囲で設定できる。回路は㈱カイズワークスに設計・製作してもらい、名古屋大学で光量・パルス幅を測定した。測定では実際の光源の観測を想定して望遠鏡カメラに用いられる光電子増倍管で光パルスを検出した。その結果、電圧を最大にした場合、約40個のLEDを同期して発光させることで望遠鏡での検出に十分な光量が得られることがわかった。一方で当初想定していたLEDは20個程度であり、費用増加を避けるために1個あたりの電流量の改善を図る必要も生じた。パルス幅は想定していた100 ns程度となり、望遠鏡での観測時にカメラをトリガーし良好なシグナルノイズ比が得られると考えられる。また回路の重量はおよそ100gとなり、LED40個分とした場合でも電池を含めた重量が2kg強に収まると見積もることができた。これによりゴム製の軽気球を用いて打ち上げられる見通しが付き、大まかな設計を定めることができた。この他、所属する名古屋大学宇宙地球環境研究所の談話会での講演で計画に触れ、大気の専門家を含む出席者と意見交換を行った。

The height of the ball is about the height of the 10km, and the light source is on and on on the ground. In the previous year, the ultraviolet line LED amplitude 100ns, the high-speed railway operation loop is used as a train operator, and the power supply of the fixed power source is used to supply the power supply to the transmission line. In the current year, the general 3-year-old water power cell will open and operate the 3 LED1 personal computer loops. The battery can be used to set the temperature in the range of 9.8 to 11V. The circuit design device is used for measuring the amplitude of the luminosity meter of the University of Nagoya. To determine the value of the international light source, the light source is expected to be used in the field of photovoltaics. The results of the test, the maximum cycle of the LED, and the output of about 40 per cent photoluminescence in the same period of the same period. At the beginning, it was decided that it would be necessary to improve the traffic flow of LED at a level of 20 per cent and to increase the amount of electricity flow at the same time. If you want to pay more than 100 ns, it is expected that you will be in good condition when you are in good condition. The weight of the circuit is 100 g