極限エネルギー粒子観測装置の開発研究

研究概要

宇宙では、星が自発的に中性子星やブラックホールへ進化し、地上の加速器では到達できない超高エネルギーをもつ宇宙線が生成されるなど、極限的な構造形成やエネルギーの非等分配が進行しています。その本質を探究することは、物理学の最先端を推進する上で大きな意味をもちます。そこで本推進グループでは、Ｘ線・ガンマ線を用いた大気圏外からの観測、および大気中の発光などを用いた超高エネルギー粒子線の観測を通じ、この課題に迫ります。また本領域ではこうした観測を推進するため、新素材などを用いた宇宙用光学素子の超精密な加工技術や、補償光学技術を支え大気モニタを行なう大出力固体レーザー技術など、理研内の先端術と連携して研究を推進します。

研究テーマ

1. 国際宇宙ステーション日本実験棟「きぼう」などを用い、大気圏外から宇宙の極限現象の研究を進める
   
2. 2009年7月に「きぼう」に取り付けられた全天Ｘ線監視装置MAXIを用い、宇宙Ｘ線の観測を実行する
3. 曝露部の第２期利用装置の候補として、超高エネルギー宇宙線観測装置EUSOを国際協力で開発する
4. 極限宇宙研究のため、大口径レンズの精密加工、大気計測用固体レーザーなどの技術を推進する
5. 大型国際共同研究の２国間および多国間の協定を準備し、各国予算設営を協調して推進する

主要論文

1. Nakajima, M., Mihara, T.. and Makishima, K., Energy-Dependent Harmonic Ratios of the Cyclotron Features of X0331+53 in the 2004-2005 Outburst, Astrophys. J. 710, 1755-1768 (2010)
2. Matsuoka, M., Kawasaki, K., Ueno, S., Tomida, H., Kohama, M., Suzuki, M., Adachi, Y., Ishikawa, M., Mihara, T., Sugizaki, M., Isobe, N., Nakagawa, Y., Tsunemi, H. et al., The MAXI Mission on the ISS: Science and Instruments for Monitoring All-Sky X-Ray Images, Publ. Astron. Soc. Japan 61, 999-1010 (2009)
3. Nakagawa, Y. E., Mihara, T., Yoshida, A., Yamaoka, K., Sugita, S., Murakami, T., Yonetoku, D., Suzuki, M., Nakajima, M., Tashiro, M. S., and Nakazawa, K., Suzaku Observations of SGR1900+14 and SGR1806‑20, Publ. Astron. Soc. Japan 61, SP1, S387-S393 (2009)
4. Ohmori, H., Maekawa, K., Hachisu Y., Katahira, K., Takizawa, Y., Takahashi, Y., and Young, R., for the JEM-EUSO collaboration, Ultraprecision Micro-machining of Diffractive Optics, ASPE, (2009)
5. Takahashi, Yoshiyuki and the JEM-EUSO Collaboration, The JEM-EUSO mission, New Journal of Physics, Volume 11, Issue 6, pp. 065009 (2009)
6. M. Yumoto, Y. Maeda, N. Saito, T. Ogawa, M. Yamashita, S. Wada, Multi-Wavelength Spectroscopic Application Using Rapid and Random Wavelength-Tuned Mid-Infrared Light Source., Japanese Journal of Applied Physics 49, 010209/1-3 (2010).
7. M. Yumoto, Y. Maeda, N. Saito, T. Ogawa, M. Yamashita, S. Wada, Wavelength Stabilization on Dual-Wavelength Oscillation in Electronically Tuned Ti:Al2O3 Laser., Applied Physics Express 3, 012701/1-3 (2010).
8. Y. Wang, K. Inoue, H. Kan, T. Ogawa, S. Wada, Study on thermally induced depolarization of a probe beam by considering the thermal lens effect., Journal of Physics D 42, 235108/1-10 (2009).
9. Y. Wang, K. Inoue, H. Kan, T. Ogawa, S. Wada, Birefringence compensation of two tandem-set Nd:YAG rods with different thermally induced features., Journal of Optics A 11, 125501/1-9 (2009).
10. O.A. Louchev, S. Wada, Numerical model and study of cascaded third harmonic generation in two-sectioned a periodically poled Mg-doped LiTaO3 structure., Journal of Applied Physics 108, 093106/1-5 (2009).

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