脱励起ラインガンマ線で探る銀河系内宇宙線の起源

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銀河系内の宇宙線がどこでどのように加速されているか？という宇宙線起源の問題は、宇宙物理学上の重要な問題である。特に (a)本当に、加速される高エネルギー粒子＝宇宙線（高エネルギーの原子核）なのか？(b) 銀河内宇宙線のエネルギー収支は本当に成り立っているのか？ という核心的な問いは未解明である。これらを明らかにするには、銀河宇宙線のエネルギーの主要な部分を担っている低エネルギーの宇宙線を直接的に探査できればよい。鍵となるのが、低エネルギー宇宙線が星間物質中の原子核を励起した後に生ずる脱励起ラインガンマ線である。本研究では、低エネルギー宇宙線の直接探査が可能な2-10MeVの脱励起ガンマ線に特化した高感度ガンマ線カメラの基礎開発を行い、その有効性を実験的に検証することを目的とする。カメラは研究代表者が考案したシンチレーションファイバーを用いた電子飛跡型コンプトンカメラである。研究代表者はこれまで、小型のプロトタイプとして散乱体が8mm×8mm×8mmの検出器を開発・評価した。また大型プロトタイプとして散乱体が32mm×32mm×64mと大型で多重散乱事象まで評価できるものを開発中である。現在までに、大型プロトタイプの上側の増設を行い、また大型プロトタイプのトリガー回路の改良を行っている最中である。今後、まずは大型プロトタイプのトリガー回路の改良を完成させる。さらに、小型プロトタイプカメラに到来時間を精度よく測定可能にする改良を行い、環境ミューオンの測定を再度行い、偶発的なバックグラウンド事象が軽減されているか検証する。