チベット空気シャワー観測装置による高・超高エネルギー宇宙放射線の研究

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日中共同実験のチベット空気シャワー観測装置は、高度4300メートルの中国チベット高原に789台のシンチレーションカウンターを7.5m間隔の碁盤目状に配置した37000平方メートル空気シャワーアレイであり、TeV領域以上の宇宙線及び宇宙ガンマ線の広視野連続観測を世界最高感度で行っている。チベット空気シャワー観測装置はTeV領域の空気シャワーの到来方向を1度以上の精度で決定できる世界で唯一の装置である。この観測装置により、高エネルギー宇宙ガンマ線点源の探索、ガンマ線バーストの探索、カニ星雲からのガンマ線スペクトルの精密測定、超高エネルギー一次宇宙線の化学組成及びエネルギースペクトルの測定、銀河一次宇宙線の異方性の観測等と通じて、宇宙線の起源・加速機構に関する極めてユニークな研究を行う。チベット実験では10TeV領域の宇宙ガンマ線エネルギースペクトルの精密測定が可能であり、かに星雲からのガンマ線の起源が電子加速による逆コンプトン効果起源か陽子加速による中性パイ中間子起源かの判別が出来る可能性がある。本年度においては、Kneeエネルギー領域の陽子エネルギースペクトルを高精度測定できる空気シャワーコア観測装置YAC-I検出器100台の製作を開始し、来年度には空気シャワー観測装置との連動データ取得開始予定である。また、申請者及び共同研究者の監督の下で、本年度の12月に鉄筋コンクリート製地下プールの躯体が完成した。来年度は、地下プール内に光センサーである20インチ光電子増倍管、信号・高電圧ケーブル等の装着を行い、データ取得システムの調整、測定器の時間・エネルギー校正を経て、地下プールへの注水が完了すれば、100TeV領域ガンマ線観測用としては過去現在を通して世界一の有効面積を持つミューオン観測装置が稼働を開始する。