Transcript 201203_JPS - aplabConfluence

MBR（分子制動放射）の原理
期待される放射過程
数10MeVの二次粒子
が大気分子を電離させ
てプラズマを形成
自由電子が大気分子
に散乱される
GHz帯のマイクロ波を
等方的に放射される。
MBRの利点
•10ns程度の現象
•電波の量が粒子数に比
例
•等方的で無偏光な放射
MBR
Microwave
等放的な放射
free
electrons
[P. Gorham et. Al., Phys. Rev. D, 2008, 78: 032007].
観測システムの特徴
・中口径アンテナ（1.2m)に１台だけ受信機を
取り付けることで、収差による干渉がない。
・短波長観測が可能。
・12台のアンテナを並べることで、広い視野
を確保。
・高エネルギー実験用に開発された高速
データ収集装置を採用することにより、15n
秒の時間分解能で測定。
望遠鏡台数
12台
アンテナ口径
1.2[m]
受信周波数
12.25～
12.75[GHz]
受信機1台の視野角
1.5[degree]
Gain
77[dB]
Ch数
24ch
FADCの信号処理速度
65MS/s
甲南大学
山
六甲山
関学
甲南大学
海
三ノ宮
大阪
観測システムの写真
甲南大学・理工学部 屋上
1.2m口径パラボラアンテナ 12台
梅田
ワールド・トレード・
センター（WTC)
甲南大キャンパス
三ノ宮
12素子 電波望遠鏡①
測定システム
DAQシステム
時間分解能 15ns
Power detector/ZX47-60-S+（Circuits社)
帯域:10MHz-8GHz
パルス応答：400ns
入力電力:-60～10[dBm]
出力電圧：2.1-0.6[V]
ADC count
2V/ 12 bits
１台の望遠鏡のノイズ信号の例
20mV
垂直偏波
水平偏波
FADCのword数：65MHz, 1536 words
分解能15ns 23.6μs
50mV
１台の望遠鏡のノイズ信号の例 の拡大
150ns
200万個/日のトリガー率
（～20個/秒）
３μs
仰角 望遠鏡12台分のデータ例
33.0°
31.5°
30.0°
大阪側
南東
1.5°
3.0°
4.5°
三ノ宮側
仰角
望遠鏡12台分のデータ例
期待される信号のイメージ
33.0°
31.5°
30.0°
南東
1.5°
3.0°
4.5°
イベントディスプレーのスナップショット①
イベントディスプレーのスナップショット②
イベントディスプレーのスナップショット③
～20event/sec のトリガー頻度。現在データを解析しながらトリガーの最適化を行っている
まとめ
• 甲南大学の屋上に1.2m口径パラボラを
12台設置
• 宇宙線空気シャワーからのマイクロ波検
出を目指し観測を開始
• 3月上旬からテスト観測を続けている
•今のところ空気シャワーからの信号は検出
されていない