水チェレンコフ型ミューオン観測装置による超高エネルギー拡散ガンマ線の観測及び研究

水切伦科夫型μ介子观测装置对超高能扩散伽马射线的观测与研究

• 批准号: 09J09437
• 负责人: 川田 和正
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J09437/
• 关键词: ガンマ線; 拡散ガンマ線; 銀河系; ミューオン; チェレンコフ光; 宇宙線; 空気シャワー; チベット

当該研究課題では、中国チベット自治区羊八井(ヤンパーチン、標高4300m)に設置されているチベット空気シャワー観測装置の地下2.5mに大面積の地下プールから成る「水チェレンコフ型ミューオン観測装置」を新たに設置し、超高エネルギー(VHE=Very High Energy)ガンマ線に対するバックグラウンドノイズを大幅に低減して感度を劇的に向上させる計画である。そして、この新しい観測装置を用いて我々の住む天の川銀河からのVHE宇宙ガンマ線を、超低ノイズ・広視野という利点を生かし世界で初めて観測することを目指す。前年度迄に、合計で約四千平米の地下ミューオン観測装置の躯体の建設が完了している。当該年度においては、完成したミューオン観測装置への20インチ光電子増倍管(PMT)等の観測設備のインストール及び建設のため撤去されていた地上部分の空気シャワーアレイ検出器の回復作業を行った。今年度の5月から、空気シャワーアレイの回復を行い、その後、プール内壁への防水材の塗装及び高反射素材(タイベックシート)の接着を行った。また、光センサーである20インチPMTを地下ミューオン観測装置内にインストールし、データ収集装置の調整を行った。さらに、約100平米のミューオン観測装置のデータを用いて、ガンマ線と宇宙線バックグラウンドノイズを区別し、銀河面からの200TeV以上のガンマ線の探索を行った。約80%のガンマ線信号を残しつつ約90%の宇宙線バックグラウンド除去に成功した。その結果、有意なガンマ線信号は見つからなかったが、銀河面からの拡散ガンマ線に対する上限値を得た。この結果は2011年に北京で開催された宇宙線国際会議(ICRC)で発表された。

When the research topic is, Yangbajing Autonomous Region of China (elevation 4300m) New settings for "water test device" 2.5 m underground for large-area underground test device High Energy (VHE=Very High Energy) is a very low sensitivity and high energy project. The new measuring device is used to measure the universe, the ultra-low field of vision, and the world. In the past year, a total of about 4,000 square meters of underground space has been completed. When the year is over, the test equipment such as the photoelectric multiplier tube (PMT) will be removed and the test equipment will be recovered. In May of this year, the restoration of air pollution was carried out in the middle of the year, and the coating of waterproof materials and high reflection materials for the inner wall were carried out in the future. 20 minutes later, the PMT was adjusted in the test device. In addition, about 100 square meters of space test equipment, the use of space lines and cosmic rays, the Milky Way surface and more than 200TeV of space lines to explore. About 80% of the cosmic ray signals were successfully removed. As a result, the intentional line signal is detected, and the galactic surface is detected. The results were presented at the International Conference on Cosmic Rays (ICRC) held in Beijing in 2011.

项目成果

Heliospheric signatures seen in the sidereal anisotropy of high-energy galactic cosmic ray intensity

在高能银河宇宙射线强度的恒星各向异性中看到的日光层特征

• DOI: 10.1063/1.3529985
• 发表时间: 2010-12
• 期刊: PICKUP IONS THROUGHOUT THE HELIOSPHERE AND BEYOND: Proceedings of the 9th Annual International Astrophysics Conference. AIP Conference Proceedings
• 作者: Amenomori et al. Yu-Qing Lou

Demonstration of hadronic cosmic-ray rejection power by a water Cherenkov underground muon detector with the Tibet air shower array

水切伦科夫地下μ介子探测器与西藏空气淋浴阵列的强子宇宙射线抑制能力演示

• 发表时间: 2009
• 期刊: 31st International Cosmic Ray Conference Proceedings OG.2.7
• 作者: M.Amenomori;K.Kawata;M.Takita;et al.
• 通讯作者: et al.

The TIBET AS+MD Project; progress report 2011

• DOI: 10.7529/icrc2011/v06/0351
• 发表时间: 2011
• 作者: M. Amenomori;X. Bi;D. Chen;W. Chen;S. Cui;Danzengluobu;L. Ding;X. Ding;C. Feng;Zhaoyang Feng;Z. Feng;Q. Gou;H. Guo;Y. Guo;H. He;Z. He;K. Hibino;N. Hotta;Haibing Hu;Haiming Hu;J. Huang;W. Li;H. Jia;L. Jiang;F. Kajino;K. Kasahara;Y. Katayose;C. Kato;K. Kawata;Labaciren;G. Le;A. Li;C. Liu;Jiansheng Liu;H. Lu;X. Meng;K. Mizutani;K. Munakata;H. Nanjo;M. Nishizawa;M. Ohnishi;I. Ohta;S. Ozawa;X. Qian;X. Qu;T. Saito;T. Saito;M. Sakata;T. Sako;J. Shao;M. Shibata;A. Shiomi;T. Shirai;H. Sugimoto;M. Takita;Y. Tan;N. Tateyama;S. Torii;H. Tsuchiya;S. Udo;H. Wang;H. Wu;L. Xue;Y. Yamamoto;Z. Yang;S. Yasue;A. Yuan;T. Yuda;L. Zhai;H. Zhang;J. Zhang;X. Zhang;Y. Zhang;Yi Zhang;Ying Zhang;Zhaxisangzhu;X. Zhou

Modeling of the high-energy galactic cosmic-ray anisotropy

• DOI: 10.5194/astra-6-49-2010
• 发表时间: 2010-12
• 作者: M. Amenomori

チベット空気シャワーアレイで観測された太陽の影による太陽磁場構造の研究2

西藏风淋室阵列观测到的太阳阴影引起的太阳磁场结构研究2

• 发表时间: 2012
• 作者: 川田和正;他
• 通讯作者: 他