超小型MeVガンマ線カメラの開発に成功
早稲田大学
超小型MeVガンマ線カメラの開発に成功
50kg級の小型衛星で宇宙物理「最後の窓」開拓へ
発表のポイント
■1-10MeVのガンマ線に特化した、軽量・コンパクトな高精度カメラを開発
■1.7MeV, 3.9MeV の準単色ガンマ線を用いて、実機で性能検証
■50kg級小型衛星でも巨大衛星に迫る観測が可能なことを実証
早稲田大学理工学術院の片岡 淳(かたおかじゅん)教授らの研究チームは、兵庫県立大学高度産業科学技術研究所の宮本 修治(みやもとしゅうじ)特任教授、大阪大学核物理研究センターの嶋 達志(しまたつし)准教授と共同で、1-10メガ電子ボルト (MeV) のガンマ線を高精度に可視化する、コンパクトなカメラを開発しました。さらに、兵庫県立大学高度産業科学技術研究所が運営するニュースバル放射光施設で準単色ガンマ線ビームを用いたイメージング実験に挑戦し、1.7MeVおよび3.9MeVのガンマ線を最高レベルの解像度でイメージングすることに成功しました。本装置は数キログラム(kg)と軽量のため50kg級の小型衛星にも搭載可能で、宇宙物理に残された「最後の窓」MeVガンマ線の観測にむけ、新たな切り札として期待されます。
光の仲間であるガンマ線は、波長が電子・原子のサイズに匹敵するほど短く、波ではなく粒子として振る舞います。とくに1-10 MeVのガンマ線は透過力の強さと反応の複雑さゆえ、これを直接「観る」技術は望まれつつも、いまだ確立していません。宇宙観測においては、1991年に米国NASAからコンプトン宇宙ガンマ線天文台(CGRO衛星)が打ち上げられ、ここに搭載されたコンプテル(COMPTEL) 検出器が観測に挑みました。コンプテルは高さ2.6m、重さ1,500kgに及ぶ巨大装置のため、開発や打ち上げの困難さもあり、以降30年ものあいだ観測が停滞しています。しかしながら、1-10MeVのガンマ線は励起した様々な原子核から生じ、星の内部や宇宙の元素合成を紐解く、重要な鍵が得られると期待されます。
今回、研究チームは1-10MeV観測に特化した軽量小型コンプトンカメラを独自に開発し、ニュースバル放射光施設の準単色ガンマ線ビームを用いた高精度イメージングに成功しました。これにより、同カメラを20×20cm2に拡張するだけで、コンプテルに迫る観測を簡単に実現できることを示しました。最先端科学の実証の場としての小型衛星開発は、ビッグサイエンスが主流の現代科学において突破口となる可能性を秘めています。
本研究成果は、Nature Researchが運営する英国のオンライン科学雑誌『Scientific Reports』に2019年12月6日午前10時(現地時間)に掲載されました。
論文名: Development and performance verification of a 3-D position-sensitive Compton camera for imaging MeV gamma rays
掲載URL:https://www.nature.com/articles/s41598-019-54862-z
研究の詳細(早稲田大学ウェブサイト):https://www.waseda.jp/top/news/67607
大谷翔平「2番DH」シンシナティーで初アーチなら26球場目 試合前にはキャッチボールで調整
【第9週の虎に翼】終戦を迎え体調を崩していた直言は、ある重要な秘密を打ち明け…
進化した角層ケア!無添加オールインワン「メディプラス」にUVケアと洗顔ケアが仲間入り
大谷翔平「2番DH」第1打席は三ゴロ、併殺崩れで一塁に残る
少額の税逃れ「ちょっとならバレないよね」ってホント? 税務署も気が付けないか
いぎなり東北産・律月ひかる名前の由来「夏の太陽のように」「角のない、まあるい優しい女の子に」
こだわりの成分を浴びる!ウエルシアの新ブランド「IT’S WHAT’S INSIDE THAT MATTERS.」誕生
【ダイソーのレインポンチョは使える?】コンパクトレインポンチョ2種徹底比較!|旅の便利グッズ
発電所に大量のムール貝 点検で採取、隠れた名物に 漁協に卸売り
高梨瑞樹、「おおおおお!」「たまらんて」下着で車内に寝そべる妖艶なショットにファン悶絶
何があった!?「エアコン」が想定外の壊れ具合!投稿者に話を聞いた
TikTokを賑わす「フエラムネごめんなサイダー味」がセブンイレブンで再販!じゅるるマスカットも買うなら今!
小倉優子、不自然な“二重ライン”にネット騒然「やっぱり整形?」
元めちゃイケメンバーの三中元克(32)現在は何をしているのか調べてみた!
玉置浩二の妻、青田典子(53)の現在がとんでもない事になっていると話題に
ユーチューバーもこう氏、元彼女・成海瑠奈について赤裸々告白
吉住、なぜかR-1グランプリの大爆笑ネタが炎上させられてしまう事態に
ガーシーが綾野剛のLINE公開でネット騒然「ショック」「すごいエンタメ」
藤田ニコル「初めてした日」ゆうちゃみ「体位とかも全部」親に明かしたギャル的「性事情」に騒然
俳優の中尾彬さんが死去、81歳 幅広く活躍 トレードマークは「ねじねじ」 妻は池波志乃
何があった!?「エアコン」が想定外の壊れ具合!投稿者に話を聞いた
岡本夏生(56)、1600日ぶりにブログを更新した現在が衝撃
玉置浩二の妻、青田典子(53)の現在がとんでもない事になっていると話題に
ユーチューバーもこう氏、元彼女・成海瑠奈について赤裸々告白
元めちゃイケメンバーの三中元克(32)現在は何をしているのか調べてみた!
TikTokを賑わす「フエラムネごめんなサイダー味」がセブンイレブンで再販!じゅるるマスカットも買うなら今!
ヒカル、浮気相手とのLINE流出にドン引きの声「キモすぎる」「吐きそう」
ガーシー、またも綾野剛の暴露写真でネット歓喜「この写真見て笑っちゃう」
完全にダマされた! 『ラヴィット!』あのちゃん“事故レベル”大暴走は『水ダウ』遠隔操作のしわざだった ネットも納得
小倉優子、不自然な“二重ライン”にネット騒然「やっぱり整形?」
大谷翔平「2番DH」シンシナティーで初アーチなら26球場目 試合前にはキャッチボールで調整
【第9週の虎に翼】終戦を迎え体調を崩していた直言は、ある重要な秘密を打ち明け…
進化した角層ケア!無添加オールインワン「メディプラス」にUVケアと洗顔ケアが仲間入り
大谷翔平「2番DH」第1打席は三ゴロ、併殺崩れで一塁に残る
少額の税逃れ「ちょっとならバレないよね」ってホント? 税務署も気が付けないか
いぎなり東北産・律月ひかる名前の由来「夏の太陽のように」「角のない、まあるい優しい女の子に」
こだわりの成分を浴びる!ウエルシアの新ブランド「IT’S WHAT’S INSIDE THAT MATTERS.」誕生
【ダイソーのレインポンチョは使える?】コンパクトレインポンチョ2種徹底比較!|旅の便利グッズ
発電所に大量のムール貝 点検で採取、隠れた名物に 漁協に卸売り
高梨瑞樹、「おおおおお!」「たまらんて」下着で車内に寝そべる妖艶なショットにファン悶絶