Transcript ボリビア宇宙線共同実験 （BASJE）

ボリビア宇宙線空気シャワー
共同実験
（ＢＡＳＪＥ）
東京工業大学大学院 理工学研究科
荻尾 彰一
ＢＡＳＪＥグループ共同研究者
愛媛大理 吉井尚，溝渕智子，井上美和，吉永能郎
東工大理 垣本史雄，荻尾彰一，O.Burgoa，古畠敦
岡山大理 金子達之助
名大STE研 松原豊
国立天文台 水本好彦，白崎裕治，常定芳基
マックスプランク研 手嶋政廣
神戸大理 豊田好男
理研 田島典夫，山田豊，霜田進，西克夫，中谷英夫，
後藤栄一郎
武蔵工大 門多顕司
サンアンドレス大 A.Velarde，P.Miranda
観測施設
標高5200ｍのボリヴィア・チャカルタヤ山
チャカルタヤ山の
大気深さ ５５０ｇ/ｃ㎡
１０１４
１０１５
１０１６
１０１７
１０１８
１０１９
１０２０
Ｅ（ｅＶ）
BASJE ＭＡＳアレイ
８３ ｄｅｔｅｃｔｏｒｓ
研究成果・研究計画
 研究成果
 横方向チェレンコフ光密度分布
 等頻度法解析
 研究計画
 １０１５ｅＶ以上の宇宙線化学組成
観測結果１：チェレンコフ光横方向密度分布
1014 eV
proton
Fe
CORSIKA
QGSJET
550g/cm2
CORSIKA
QGSJET
(m)
 (  r')

r r     r
r : Cherenkov photons
ｒ ： distance from the core
r’ ：r /Ｒ０
(Ｒ０ =90m)
観測結果１：チェレンコフ光横方向分布：観測装置
log(Ne)=6.1
1.29
R0=90m
Number of events par bin
観測結果１：チェレンコフ光横方向分布：原子核組成
log Ne=5.5～5.7
P 0.22
C 0.45
Fe 0.33
fitting parameter 
Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎの準備中
観測結果２：等頻度法
等頻度法解析
チェレンコフ光の観測
観測結果２：等頻度法：組成とエネルギースペクトル
観測期間：２０００年３－１１月
サイズスペクトル
等頻度曲線
データ数：８×１０７イベント
Ａｐ．Ｊ．， ６１２，２６８（２００４）
として発表
平均質量数
エネルギースペクトル
BASJEグループによる化学組成測定結果
○等頻度法解析
□チェレンコフ光パルス波形
●■チェレンコフ光横方向分布
ＢＡＳＪＥ次期宇宙線観測計画（２００４－２００７）
•
ターゲットエネルギー
– 最頻値３００ＴｅＶ程度
– １ＰｅＶでの検出効率１００％
•
目標とするスペック
– 十分な数のイベント数が観測できる（１０１７ｅVで２０～３０/year）
– 宇宙線の到来方向の決定精度は約２°
– シャワーサイズの決定精度はΔｌｏｇＮ＝±０．１程度
•
十分な数のイベント数を観測するために検出面積の拡大
検出器配置案
配置決定・設置準備
ＧＰＳ測量
山頂の基準点との相対位置
位置決定・杭打ち
検出器台の製作
検出器配置
計測エレクトロニクス
ＭＡＳアレイ
６７５ｍ
４５０ｍ
検出効率・精度
１．０
０．９
この範囲内での
検出効率
０．８
１０１５．５ｅＶで
０．７
１００％
１０１５
１０１６
１０１７ Ｅ（ｅＶ）
検出器６８台、平均間隔７５ｍ
エネルギー ｌｏｇＥ（ｅＶ）＝１６．０、陽子
到来方向決定精度 ΔΘ＝２°
コア位置決定精度 ΔＲ＝１０ｍ
サイズ決定精度
ΔｌｏｇＮ＝０．１５
まとめ
ln<A>
• １０１４－１０１６ ｅＶ 化学組成測定
 等頻度法解析
 チェレンコフ光横方向分布
• 空気シャワーアレイの再配置： 有効検出面積拡張
 １０１５ｅＶ以上の化学組成測定
検出器設置面積 ２．５×１０５ ｍ２
検出効率
１０１５．５ ｅＶ以上で１００％
２００５年度から観測開始
E(eV)