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 ドアが開いたブラックロックメサ消防署の敷地の眺め | |
| 場所 | ユタ州ミラード郡 |
|---|---|
| 座標 | 北緯39度17分49秒 西経112度54分31秒 / 北緯39.2969度 西経112.9086度 / 39.2969; -112.9086 |
| 高度 | 1,400 メートル (4,600 フィート) |
| 構築済み | 2003–2007 |
| 初光 | 2008 |
| 望遠鏡スタイル | ガンマ線望遠鏡 |
| Webサイト | テレスコープアレイ |
  望遠鏡アレイプロジェクトの場所 | |
 コモンズの関連メディア | |
テレスコープアレイプロジェクト は、日本、米国、ロシア、韓国、ベルギーの研究教育機関が参加する国際協力プロジェクトです。[1]この実験は、地上アレイと空気蛍光技術を組み合わせて、超高エネルギー宇宙線 によって引き起こされる空気シャワーを観測するように設計されています。このプロジェクトは、米国ユタ州ミラード郡の高地砂漠、海抜約1,400メートル（4,600フィート）に位置しています。
概要
テレスコープアレイ観測所は、地球表面の荷電粒子の分布を測定する507個のシンチレーション表面検出器（SD）のアレイと、SDアレイの上空の夜空を観測する3つの蛍光ステーションの両方で構成されるハイブリッド検出器システムです。[2]各蛍光ステーションには、大気を監視するためのLIDARシステムも付属しています。[3] SDアレイはAGASAグループのものとよく似ていますが、9倍広い領域をカバーします。 テレスコープアレイプロジェクトのハイブリッドセットアップにより、空気シャワーの縦方向の発達と横方向の分布の両方を同時に観測できます。宇宙線が地球の大気を通過して空気シャワーをトリガーすると、蛍光望遠鏡はシャワーが大気のガスを通過するときに生成されるシンチレーション光を測定し、シンチレータ表面検出器のアレイはシャワーが地球の表面に到達したときのフットプリントをサンプリングします。
地上アレイの中央には、大気の監視と較正に使用される中央レーザー施設があります。
表面検出器
地上アレイを構成する表面検出器は、広範囲の空気シャワーからのイオン化粒子が通過すると起動します。これらの粒子が検出器内のプラスチックシンチレーターを通過すると、シンチレーション光子が放出され、96本の波長シフトファイバーによって集められ、光電子増倍管に送られます。検出器内の電子部品が結果をフィルタリングし、検出器の精度はAGASA実験に匹敵します。[4]
表面検出器は、762 km 2 のグリッド アレイに均等に分散され、各ユニットの間隔は 1.2 km です。各表面検出器は組み立て後の重量が 250 kg で、電源、2 層のシンチレーション検出器、および電子機器で構成されています。電力は 120 W のソーラー パネルで生成され、密閉型鉛蓄電池に蓄えられます。このシステムは、完全な暗闇でも 1 週間動作することができます。各シンチレーション検出器層は、厚さ 1.2 cm、面積 3 m 2の押し出し成形プラスチック シンチレータで作られています。
FDステーション、望遠鏡、カメラ
テレスコープアレイには、3 つの蛍光検出器 (FD) 望遠鏡ステーションがあります。以前のフライズアイと高解像度フライズアイ(HiRes) 実験と同様に、これらの検出器は、広範囲の空気シャワーによって放出される空気蛍光を測定することによって機能します。各 FD 望遠鏡は、主鏡 (18 個の小さな六角形の鏡セグメントで構成) とカメラで構成されています。カメラは、 宇宙線空気シャワーによって生成される紫外線に敏感な256 個の光電子増倍管(PMT) で構成されています。 [1]
観測所は三角形上に約35km離れた位置にあり、中央レーザー施設は三角形の中心に近い。3つの観測所にはそれぞれ12～14台の望遠鏡があり、 仰角3°～33°の範囲を観測できる。3つの観測所は、ブラックロックメサ（BRM）、ロングリッジ（LR）、ミドルドラム（MD）と名付けられている。[5] 3つの観測所のデータを組み合わせることで、エアシャワーの一次エネルギー、到来方向、経度方向の最大発達点を特定することができる。[1]
宇宙線センター
ロン・アンド・メアリー・ワトソン・ミラード郡宇宙線センターは2006年3月20日に開設されました。 [10]センターはデルタのウェストメインストリート648番地にあります。この建物は望遠鏡アレイプロジェクトの本部とデータ処理センターとして機能しています。
2011 年 10 月、宇宙線センターに新しいビジター センターがオープンしました。このセンターには、ユタ州における宇宙線研究の歴史や、デルタ西部の砂漠に広がるテレスコープ アレイに関する展示があります。また、第二次世界大戦中に日系アメリカ人が収容された近くのトパーズ強制収容所に関する展示もあります。
物語
TALE は、望遠鏡アレイの低エネルギー拡張です。3×10 16 eV から 10 19 eV のエネルギーを持つ宇宙線を観測するように設計されています。TALE は、ミドル ドラム観測所に 10 台の新しい望遠鏡を追加し (合計 24 台の望遠鏡)、垂直視野を拡張して、仰角 3 度から 59 度まで拡張します。これにより、ステーションは、低エネルギー イベントのシャワー最大を含むシャワーの発達を観察できます。これは、入射する宇宙線粒子の化学組成を決定する際に重要です。[11]
TALEプロジェクトには、400mと600mの間隔で配置されたシンチレータステーションの段階的な充填アレイもあります。その後、シンチレータ検出器が1200m間隔で配置されているメインの望遠鏡アレイシンチレータアレイに接続されます。これらのステーションは、3x10 16 eV に近い低エネルギーイベントの地球表面での荷電粒子密度（シャワーフットプリント）を測定します。
タラ
望遠鏡アレイレーダー（TARA）プロジェクトは、現在の宇宙線検出技術に固有の問題のいくつかを克服するための取り組みです。太陽、月、天候により、蛍光望遠鏡は通常10％のデューティサイクルに制限されます。地上アレイは日中に稼働できますが、広大な土地を必要とするため、遠隔地に建設する必要があります。TARAプロジェクトの目標は、従来の検出システムの数分の1のコストで24時間のデューティサイクルを維持できるバイスタティックレーダー検出システムを開発することです。 [12]
2012年9月、WMケック財団はユタ大学の研究者にバイスタティックレーダー検出システムの開発のために100万ドルの助成金を授与しました。このシステムは既存の望遠鏡アレイと並行して構築され、アナログテレビ送信機とデジタル受信機を使用して宇宙線の範囲、方向、強度を観測し、その発生源を遡ります。[13] 完成すると、この新しい施設はWMケックレーダー観測所として知られるようになります[13] [14]
参照
参考文献
- ^ abc Tokuno, H.; et al. (2012年2月21日). 「Telescope Array実験で使用される新しい空気蛍光検出器」. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A . 676 : 54–65. arXiv : 1201.0002 . Bibcode :2012NIMPA.676...54T. doi :10.1016/j.nima.2012.02.044. S2CID 9896454.
- ^ T. AbuZayyad 他「テレスコープアレイ実験の表面検出器アレイ」核物理学研究セクション A における計測機器と方法: (2012) 689 巻
- ^ M. Chikawa 他、第 29 回ICRC議事録(2005) 137
- ^ Kawai, H; et al. (2008). 「Telescope Array Experiment」.核物理B: Proceedings Supplements . 175–176: 220–226. Bibcode :2008NuPhS.175..221K. doi :10.1016/j.nuclphysbps.2007.11.002. S2CID 53604164.
- ^ 「晴天時計」。
- ^ Danko, A. 「Black Rock Mesa FD」。 Telescope Array Project 。2012年12月25日閲覧。
- ^ Danko, A. 「Long Ridge FD」。 Telescope Array Project 。2012年12月25日閲覧。
- ^ Danko, A. 「Middle Drum FD」。 Telescope Array Project 。2012年12月25日閲覧。
- ^ Danko, A. 「Central Laser Facility」。Telescope Array Project 。 2012年12月25日閲覧。
- ^ ドレイパー、ディーン（2006年3月22日）。「宇宙線センター開設」ミラード郡クロニクルプログレス
- ^ Martens, Kai (2007). 「望遠鏡アレイとその低エネルギー拡張」.核物理学B: Proceedings Supplements . 165 : 33–36. Bibcode :2007NuPhS.165...33M. doi :10.1016/j.nuclphysbps.2006.11.006.
- ^ Abou Bakr Othman, M.; et al. (2011). 「望遠鏡アレイにおけるUHECR空気シャワーのレーダー検出」第32回国際宇宙線会議、北京2011年。
- ^ ab 「ユタ大学、宇宙線研究のためケック財団から100万ドルを受賞」EON: Enhanced Online News 2012年9月25日2013年7月2日閲覧。
- ^ Lee, Jasen (2012年9月25日). 「宇宙粒子研究のため米国に100万ドルの助成金が授与される」KSL . 2013年7月2日閲覧。