イメージング空気シャワーアレイの基礎研究

成像风淋室阵列基础研究

基本信息

批准号：
12740159
负责人：
日比野欣也
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Kanagawa University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は地上に設置した粒子線検出器群(空気シャワーアレイ)からのシグナルであるガンマ線起源シャワーとバックグランドとなるハドロン起源シャワーの識別を目指し,さまざまな物理パラメタをモンテカルロ・シミュレーションなどを用いて,吟味を行った.地上の粒子線検出器群での観測は,光チェレンコフ観測のようにシャワーの縦と横の発達を立体的に捕えることは困難であり,空気シャワーの縦発達のある断面を検出しているので,それほど多くの物理パラメタは見つからない.本研究では結果として,地上で空気シャワー成分の荷電粒子を検出するだけでは,独立した物理パラメタによるガンマ線とハドロンシャワーの識別は非常に困難であることが分かってきた.そこで,電子成分の密度分布をイメージとして捕え,ガンマ線とハドロンの識別を試みた.特に今回はイメージ識別の方法として,ニューラル・ネットワークのアルゴリズムを採用した.現在までにさまざまなニューラル・ネットワークの改良を行っている段階であるが,約10〜20%程度のハドロンシャワーを落とすことに成功しているが,ガンマ線シャワーの多くも落とすことが分かっており,実際の観測データに適応する段階には至っていない.しかしながら,イメージ識別に関しては可能性も高く,今後も検討を続ける予定である.

这项研究旨在鉴定伽马射线起源阵雨，它们是安装在地面上的一组粒子梁检测器（空气淋浴阵列）的信号，并使用蒙特卡洛模拟和其他模拟检查了各种物理参数。像光学Cherenkov观测值一样，对地面颗粒梁检测器组的观察很难捕获三维阵雨的垂直和水平发育，并且由于空气淋浴的纵向发育的横截面，因此找不到许多物理参数。这项研究通过简单地检测到地面上的空气淋浴组件的带电颗粒而产生结果，伽玛是由独立的物理参数产生的。已经发现，线条和强子淋浴之间的歧视非常困难。因此，我们捕获了电子成分的密度分布作为图像，并试图区分伽马射线和哈登。特别是，我们采用了一种神经网络算法作为图像识别方法。迄今为止，各种神经网络已得到改善，但是它已经成功地降低了约10-20％的强子淋浴，但是众所周知，许多伽马射线淋浴也将被删除，我们尚未到达他们可以适应实际观察数据的阶段。但是，图像识别的可能性很高，我们计划将来继续考虑它们。