パルサーとGRBの詳細観測を可能にする原子核乾板時刻付与機構の開発

开发核板时间标记机制，能够详细观测脉冲星和伽玛暴

基本信息

批准号：
22KJ2237
负责人：
小田美由紀
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Kobe University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ2237/
关键词：
ガンマ線原子核乾板検出器開発宇宙線気球実験

项目摘要

銀塩フィルムの一種である原子核乾板は、荷電粒子の飛跡を高い空間分解能で記録するものの、現像するまで飛跡を蓄積し続けるため本来時間情報を持たない。多段シフターはその欠点を克服し、フィルムの位置関係を時間に従って意図的に変えることで到来時刻を得ることができる。sub-GeV/GeVガンマ線の精密観測を目指す気球搭載型エマルション望遠鏡では、多段シフターを用いて記録した対生成事象に対しタイムスタンプを行っている。筆者は、エマルション望遠鏡での大口径面積、長時間、高時間分解能観測を実現する新型多段シフターの研究開発を進めている。本年度は、2023年豪州気球実験での運用に向けた低温低圧下での動作確認を行った。長野県南信州飯田産業センターにある恒温槽を借りて、フィルム搭載試験を実施した。-40℃、300hPa下でも動作し続けること、±4℃/hの変化においても要求される駆動精度を満たすことを確認するとともに、複数枚のフィルムに記録された飛跡一つ一つを再構成することで、時間に対応する各フィルムの位置関係を得た。恒温槽での試験をもとに気球実験で用いるオペレーションを決定した後、エマルション望遠鏡のくみ上げへと移った。名古屋大学理学研究科F研にて制作されたゴンドラに多段シフターを載せ、制御系の配線とJAXA側機器とのかみ合わせを行った。豪州へゴンドラを海上輸送した後は、本番フィルムの準備を行い空輸した。2月中旬に現地入りしてからは、ゴンドラに搭載された状態での最終動作試験を行い、輸送等によるメカニカルな駆動精度の劣化がないことを確認した。年度末に本番フィルム、姿勢モニターやコンバータ等も搭載し、エマルション望遠鏡を完成させ、フライトレディを迎えた。

核乳剂板是一种银盐胶片，它以高空间分辨率记录带电粒子的轨迹，但它本身并不包含时间信息，因为轨迹会不断累积直至显影。多级移位器克服了这一缺点，可以通过根据时间有意改变胶片的位置关系来获得到达时间。安装在气球上的乳剂望远镜旨在精确观测亚 GeV/GeV 伽马射线，为使用多级移位器记录的对产生事件添加时间戳。作者正在研发一种新型多级移位器，能够利用乳化望远镜进行大面积、长时间、高时间分辨率的观测。本财年，我们确认在低温低压条件下运行，为2023年澳大利亚气球实验的运行做准备。我们在长野县南信州饭田工业中心租用了恒温器并进行了胶片加载测试。我们确认，即使在-40℃和300hPa的条件下，它也能继续运行，并且即使在±4℃/h的变化下也能满足所需的驱动精度，并重建多张胶片上记录的每个轨迹。得到每部电影对应时间的关系。根据恒温室中的测试确定气球实验中使用的操作后，研究小组开始对乳状液望远镜进行泵送。名古屋大学研究生院科学研究生院F实验室制造的吊篮上安装了多级移位器，控制系统布线和JAXA设备联锁。贡多拉经海路运至澳大利亚后，制作影片准备并空运。 2月中旬到达现场后，我们在吊篮上进行了最后的操作测试，并确认机械驱动精度没有因运输或其他因素而下降。本财年末，乳胶望远镜完成了生产胶片、姿态监视器、转换器等，并做好了飞行准备。