反射型望遠鏡を利用した暗黒物質候補Strange Quark Matter探索

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本研究は大気蛍光検出法により、最高エネルギー宇宙線の起源を探る宇宙線望遠鏡計画のため開発された明野観測所内に設置されたプロトタイプ望遠鏡の施設を利用し、そのフロントエンド信号処理を最小限改良して、宇宙暗黒物質候補の一つであるクォークマターが大気中に侵入し黒体輻射で発光する現象を捉え、その存在密度を調査する研究である。そのプロトタイプ望遠鏡の格納庫、構造、光学系、カメラ等が平成9年度末に完成し、読み出し回路群が平成10年度後期に完成し実装された。それに即して、以下の開発、研究が本助成金をもとに行われた。平成9年度は主に本研究に用いるべきデータ取得系の開発を行った。1台分のサーバーとクライアントのコンピュータを安価なPCで構築し、GPIBインターフェースを用いた光電子像倍管からのデータの取得、転送、蓄積を可能にした。 トリガー条件の最適化を計算機シミュレーションにて行った。また、雷等のアクシデンタルノイズの除去のため、テレビカメラを用いるが、その画像収集もクライアントコンピューターにて、できるように設定した。明野のプロトタイプ望遠鏡からの信号を分岐して本システムの実機を用いたテストを行った。平成10年度は主にトリガー装置の開発と観測準備を行った。新たな蛍光検出器用のフロントエンド信号処理回路を別途開発し、ラボでのテスト後、明野プロトタイブ望遠鏡に設置した。高速デジタル信号処理回路を各入力信号ごとに付け、光電子増倍管にて捉える現象の頻度、強度、時間幅を広いレンジでプログラミングにて可変に扱えるため、本研究への転用が可能である。本研究に必要なトリガー論理を生成するのに必要な処理をする回路の開発とラボでのテストを行い、良好な結果を得た。平成10年度末に上記フロントエンド信号処理回路設置に即して、本トリガー装置等も設置を完了した。現在、YAGレーザーや小型発光パルサーを用いた検出感度、ゲイン安定度、トリガー発生、バックグランドなどの実機テストを行っている。これらが順調に進めば、平成11年度には物理観測に移行できると思われる。本研究において、このプロトタイプ望遠鏡1台に対する開発テストは終了したので、拡張しなければ新たに発生する費用は無い。