Development of a multi-channel particle discrimination measurement system for direct comparison of air shower models

超高エネルギー宇宙線と大気の相互作用で生じる空気シャワー現象のシミュレーション計算の精度は、一次宇宙線の化学組成推定、エネルギー決定の精度を左右する。また、近年複数の実験グループから報告されている、空気シャワー中のμ粒子の過剰問題がある。最新のハドロン相互作用の理解やLHC加速器実験での測定結果を反映させた最新の空気シャワーモデル計算とより情報量の多い比較を行うために、将来の大気蛍光望遠鏡と連動した、”陽子”-“ 大気”衝突を選択的に選んだ空気シャワーモデルの検証が必要である。本実験では、その測定を可能にする手法の一式を確立する。本研究では、複数のセグメントで構成した鉛サンドイッチ型検出器(鉛-検出器) と、コンクリート遮蔽の下に備えられた検出器(コンクリート-検出器) の両方を用い、２次シャワー粒子の弁別測定を行うためのデータ取得システムの構築及び、得られたデータの空気シャワーモデルとの予備的な比較までをおこなう事を計画している。これまでにコンクリートブロックの遮蔽下に配置された検出器モジュール（２４㎡）、および鉛サンドイッチ型シンチレーター検出器（３㎡）がTA 実験サイト中央のレーザー射出装置(CLF) 付近に配置され、部分的に試験的な測定を継続している。ＣＯＶＩＤ１９感染症により殆どの活動が停止したが、2022年度夏以降に徐々に米国への渡航が可能になった。しかしそれに伴い、実験サイトでのテレスコープアレイ実験本体の大規模な作業が並行して行われる事となり、年度内に計画した現地作業が秋の時点で現地の宿泊場所　観測所の利用計画が立たなくなった。これにより2022年度予算のほぼ１００％を2023年度へ繰り越す事となった。

超高エネルギー宇宙線と大気の相互作用で生じる空気シャワー現象のシミュレーション計算の精度は、一次宇宙線の化学組成推定、エネルギー決定の精度を左右する。また、近年複数の実験グループから報告されている、空気シャワー中のμ粒子の過剰問題がある。最新のハドロン相互作用の理解やLHC加速器実験での測定結果を反映させた最新の空気シャワーモデル計算とより情報量の多い比較を行うために、将来の大気蛍光望遠鏡と連動した、”陽子”-“ 大気”衝突を選択的に選んだ空気シャワーモデルの検証が必要である。本実験では、その測定を可能にする手法の一式を確立する。本研究では、複数のセグメントで構成した鉛サンドイッチ型検出器(鉛-検出器) と、コンクリート遮蔽の下に備えられた検出器(コンクリート-検出器) の両方を用い、２次シャワー粒子の弁別測定を行うためのデータ取得システムの構築及び、得られたデータの空気シャワーモデルとの予備的な比較までをおこなう事を計画している。これまでにコンクリートブロックの遮蔽下に配置された検出器モジュール（２４㎡）、および鉛サンドイッチ型シンチレーター検出器（３㎡）がTA 実験サイト中央のレーザー射出装置(CLF) 付近に配置され、部分的に試験的な測定を継続している。ＣＯＶＩＤ１９感染症により殆どの活動が停止したが、2022年度夏以降に徐々に米国への渡航が可能になった。しかしそれに伴い、実験サイトでのテレスコープアレイ実験本体の大規模な作業が並行して行われる事となり、年度内に計画した現地作業が秋の時点で現地の宿泊場所　観測所の利用計画が立たなくなった。これにより2022年度予算のほぼ１００％を2023年度へ繰り越す事となった。