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for Future

SMILE-3

circum_balloon.pngsim_area.pngSMILE-II検出器では一辺30 cmの立方体のArガス1気圧のガス飛跡検出器を、
SMILE-2+ではArガス2気圧のガス飛跡検出器を用いて、
電子飛跡検出型コンプトンカメラ(ETCC)を構築していますが、
ガスの種類や圧力の変更などの改良で、ガンマ線検出有効面積を10 cm2まで向上できる、
と物理シミュレータGeant4を用いた検証から見積もられています。
さらにガス飛跡検出器の体積やシンチレータの配置の最適化次第で
有効面積~100 cm2を持つ検出器の設計も可能です。

一方、北極域や南極では、極を中心に周回するような気球実験が行われており、
2週間から1ヶ月という長時間、飛翔し続けるような観測が可能です。
近年では、スーパープレッシャー気球という新しい気球の登場により、
極域以外での長時間気球実験も可能な時代になりました。

有効面積の改良を行ったETCCを長時間気球に搭載し、
天体を長時間観測する(SMILE-3)ことができれば、
電子・陽電子対消滅線の銀河面マッピングやMeVガンマ線天体の銀河面探査、
宇宙背景ガンマ線の非一様性観測、相対論的電子降り込み現象の観測といった、科学観測ができます。
SMILE-3が拓く物理の可能性についても検証を行ないつつ、SMILE-3装置の開発を進めています。

宇宙へ!

我々の研究室で開発するETCCは、大立体角の視野と強力な雑音除去能力を持ち、
ガンマ線のエネルギー・到来方向・到来時刻・偏光の全てを観測可能な検出器です。
気球実験を重ねて様々な実証・実績を積んだのち、
最終的には人工衛星による全天観測を目指しています。
大型のETCCを数台、衛星に搭載する事で、
数百keVから数MeVの帯域の検出感度を10~100倍程改善でき、
MeVガンマ線天文学を大きく飛躍させたいと考えています。