Elucidating the origin of heavy elements by a space-based gamma-ray detector using liquid argon

使用液氩的天基伽马射线探测器阐明重元素的来源

基本信息

批准号：
22K18277
负责人：
小高裕和
金额：
$ 16.39万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2028-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18277/
关键词：
MeVガンマ線重元素合成コンプトン望遠鏡連星中性子星合体

项目摘要

本研究の目的は、超新星や連星中性子星合体などの重元素合成の有力候補サイトからの微弱な核ガンマ線を捉えることができる高感度ガンマ線望遠鏡を開発することである。そのために、液体アルゴンを検出器媒体に用いた新しい概念に基づくガンマ線コンプトン望遠鏡を、素粒子物理実験で実用化された技術を基盤として構築し、さらにそれを人工衛星に搭載する技術の開発を目指している。２０２２年度は、世界初の液体アルゴンを利用したコンプトン望遠鏡の実証機の開発を目指して、地上試験用の液体アルゴンクライオスタットの設計と液体アルゴン中に沈めるコンプトン望遠鏡の設計、その主要コンポーネントの試作を行った。コンプトン望遠鏡におけるガンマ線の検出情報は励起したアルゴンのシンチレーション光およびアルゴンから電離した電子の読み出しによって得られる。シンチレーション光検出器として光電子増倍管とSiPM検出器を想定し、読み出しアンプおよびデータ処理システムの開発を行った。電離電子の高精度測定のために、陽極分割電極や読み出しアンプ基板の試作を実施した。コンプトン望遠鏡実証機の開発と並行して、サイエンス観測計画の立案のための全天シミュレーションモデルを構築している。このモデルを用いてMeVガンマ線天文学の重要ターゲットとなりうるMeVガンマ線銀河面放射についての研究を進め、COMPTEL超過と呼ばれる放射成分の起源について議論した。また、液体アルゴン検出器を飛翔体搭載へと対応させるため、JAXA国内気球実験の準備を進めている。

这项研究的目的是开发一种高灵敏度的伽马射线望远镜，能够从超新星和双中子星合并等重元素合成的强候选地点捕获弱核伽马射线。为此，我们的目标是基于已在粒子物理实验中实用化的技术，建造基于以液氩作为探测器介质的新概念的伽马射线康普顿望远镜，并进一步开发将其安装在人造卫星是。 2022财年，我们将设计用于地面测试的液氩低温恒温器、浸没在液氩中的康普顿望远镜及其主要部件原型，旨在开发世界上第一台使用液氩的演示康普顿望远镜。康普顿望远镜探测到的伽马射线信息是通过读出激发的氩和从氩电离的电子的闪烁光来获得的。我们假设光电倍增管和 SiPM 探测器作为闪烁光电探测器，并开发了读出放大器和数据处理系统。为了高精度测量电离电子，我们制作了阳极分离电极和读出放大器板的原型。在开发康普顿望远镜演示器的同时，我们正在建立一个全天空模拟模型，用于规划科学观测计划。利用该模型，我们对MeV伽马射线银面辐射进行了研究，该辐射可以成为MeV伽马射线天文学的重要目标，并讨论了称为COMPTEL过剩的辐射分量的起源。此外，JAXA的国内气球实验的准备工作正在进行中，以使液氩探测器能够安装在飞行物体上。

项目成果

期刊论文数量（20）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

ダラム大学(英国)

杜伦大学（英国）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

MeV Gamma-Ray Source Contribution to the Inner Galactic Diffuse Emission

MeV 伽马射线源对银河系内部漫射的贡献

DOI：
10.3847/1538-4357/acab69
发表时间：
2023
期刊：
The Astrophysical Journal
影响因子：
0
作者：
Tsuji Naomi;Inoue Yoshiyuki;Yoneda Hiroki;Mukherjee Reshmi;Odaka Hirokazu
通讯作者：
Odaka Hirokazu

GRAMS実験 9: ステータス報告

GRAMS 实验 9：状态报告

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Katsuragawa Miho;Lee Shiu-Hang;Odaka Hirokazu;Bamba Aya;Matsumura Hideaki;Takahashi Tadayuki;小高裕和;小高裕和;小高裕和;小高裕和
通讯作者：
小高裕和

Orbital- and Spin-phase Variability in the X-Ray Emission from the Accreting Pulsar Centaurus X-3

吸积脉冲星 Centaurus X-3 发射的 X 射线的轨道和自旋相位变化

DOI：
10.3847/1538-4357/acadde
发表时间：
2023
期刊：
The Astrophysical Journal
影响因子：
0
作者：
Tamba Tsubasa;Odaka Hirokazu;Tanimoto Atsushi;Suzuki Hiromasa;Takashima Satoshi;Bamba Aya
通讯作者：
Bamba Aya

Strong lensing of high-energy neutrinos

高能中微子的强透镜效应

DOI：
10.1103/physrevd.107.023011
发表时间：
2023
期刊：
Physical Review D
影响因子：
5
作者：
Taak Yoon Chan;Treu Tommaso;Inoue Yoshiyuki;Kusenko Alexander
通讯作者：
Kusenko Alexander

DOI：
{{ item.doi }}
发表时间：
{{ item.publish_year }}
期刊：
{{ item.journal_name }}
影响因子：
{{ item.factor }}
作者：
{{ item.authors }}
通讯作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ monograph.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ sciAawards.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ conferencePapers.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ patent.updateTime }}

小高裕和其他文献

電流誘起磁化反転の新展開

电流感应磁化反转的新进展

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
安東正樹;石徹白晃治;穀山渉;湯浅孝行;榎戸輝揚;坪野公夫;森脇成典;川浪徹;新谷昌人;高森昭光;高橋忠幸;高島健;吉光徹雄;中澤知洋;国分紀秀;吉光徹雄;小高裕和;坂井真一郎;戸田知朗;橋本樹明;松岡彩子;麻生洋一;石川毅彦;佐藤修一;苔山圭以子;中辻知;齊藤英治
通讯作者：
齊藤英治