宇宙線ミューオンを用いた探査による西夏王陵の研究

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ミューオンラジオグラフィーの精度を高めるために宇宙線の飛跡をノイズの混入少なく効率よく選び出す必要がある。そのための解析プログラムをまず整備した。自動飛跡読み取り機で読み取った飛跡に関してこれをミューオンらしさとノイズ(コンプトン電子)らしさで尤度分布を求め、ノイズとシグナルに効率よく分けれるようにした。また尤度を考慮して延長上の飛跡を積層フィルムから探し出して正しくコネクトできるようにした。これによって宇宙線の運動量が精度良く測れるようになった(ノイズが含まれると飛跡が折れ曲がったような幾何学と勘違いしてしまうため)。ノイズ少なく飛跡の運動量が測れるようになったことでミューオンラジオグラフィーと同時に宇宙線陽子ラジオグラフィーが同時に行える見込みになったためこの開発を行った。宇宙線陽子が物体とハドロン反応を起こし生成したガンマ線を計測することで3Dイメージングに利用する。地中深くの探査には向かないが陵台内部の、ミューオンでは難しいような小さな空洞を検出できる可能性がある。これは横向き運動量を受けて曲げられる過程を経た後地上に出たガンマ線をとらえて行うため地中の探査が可能な点がミューオンラジオグラフィーと比べたメリットである(検出器を地中に埋めなくてもいい)。このシミュレーションをまず行いπ0を生成する陽子反応のうち36％と少なくない量の陽子を用いて解析が行えることがわかり、統計数をよく稼いで画像鮮明化できることが解った。これをミューオンラジオグラフィーと同時に用いることで両者の比較を行いながら効率よくイメージングが行える見込みである。メリットが多く、検出器の大部分は同じものを用いながら時間分解能を付加できる構造を足せばよい。これは別の目的で実用化したものがあるため簡単に用いれるため実現を期待できる。