MeVガンマ線全天探査装置の開発および長時間気球フライトによる実証観測

点击翻译按钮获取中文摘要

本年度は30cm角マイクロTPCを用いたMeVガンマ線カメラを稼働し、その性能評価をおこなった。この検出器は本研究において中心的なやくわりを担う部分のプロトタイプとなるものであり、その性能は前々年度に実施した気球実験に用いたものに比べ、格段の有効面積をもち、角度分解能もほぼ同等の結果をえることができた。この検出器に対して昨年度におこなったガス検出部および散乱ガンマ線検出用シンチレータ読み出し部の省電力化を適用し気球搭載モデルを製作予定であったが、JAXA/ISASの気球打ち上げチームの大樹町移転にともなう打ち上げ気球数の激減の影響を受け、気球搭載実験の実施は本研究期間中の実施が不可能になった。そのため、次年度以降の気球観測にむけたさらなる低電力化および性能向上に取り組んだ。具体的には性能向上の余地があったガス検出部の新読み出しCHIPの雑音特性改善やシンチレータ読み出し部の広ダイナミックレンジ化などをおこなった。またガス検出部の大型化に対するアプローチも開始しはじめた。並行してマイクロTPCを方向に感度をもつ暗黒物質探索を神岡地下実験施設でおこない、方向に感度を持つ方法において暗黒物質の物質との断面積に対して最も厳しい制限をつけることに成功した。このプロセスにおいて、一ヵ月以上の安定性をマイクロTPCで達成することを実現するとともに、非常に短い飛跡にたいする解析方法も改良をおこない確実性を高めることに成功した。