乗鞍観測所におけるミュー粒子強度の時間変動
（旧ミューニュー部ホームページ）

研究目的

宇宙線は通常あらゆる方向から一様に降ってくる。しかし、太陽で爆発が起 こるとそれに伴って惑星間空間磁場に擾乱が発生して銀河宇宙線の伝搬が遮られる。また巨大フレアが発生すると低エネルギー太陽宇宙線の強度が急増する。 このように太陽活動が激しくなると宇宙線の到来方向の一様性は乱され、またその強度は増減する。太陽が関わる宇宙線現象は低エネルギー領域 の現象に限られるが、その研究は高エネルギー宇宙線の起源や宇宙空間での伝搬機構の解明に役立つと考えられる。ここでは 乗鞍観測所で 宇宙線ミューオン強度の変動を測定し、太陽活動による宇宙線モジュレーション を詳しく調べる。
この研究の母体となっていたミューニュー部は消滅したが、名古屋女子大学の藤本 和彦教授を中心に実験は続けられている。

研究装置

観測装置は有効面積(440cm X 440cm)の検出器を80cmの間隔を置いて上下２段に 配置したものである。上下の各段は、X-座標用、Y-座標用の２層の検出器より 成り、それぞれが直径10cm、長さ500cmの比例計数管４４本で構成されている。 粒子の到来方向は７度の角度分解能で測定できる。軟成分を吸収するために 5cmの厚さの鉛ブロックが上層検出器の上に敷き詰められている。観測装置は X、Y各々２層の４-foｌdでトリガーし、その頻度は200000/min弱である。 事象の選択、粒子の到来方向の決定は、オンラインで行なわれ、データは 自動記録される。これらのデータは電話回線で柏の宇宙線研究所から遠隔モニター が可能である。

ブロック図 装置図
 

観測結果

１）宇宙線強度の経時変動の図（気圧補正済み）．
横軸の時間は世界時（ＵＴ）、また縦軸は％表示．
ＸＵ，Ｃｏｉｎ，ＸＹ は各々シングル計数、４層同時計数（XU*XL*YU*YL）、及び
ＸＹ(10.11) + ＸＹ(11.10) + ＸＹ(11.11) + ＸＹ(11.12) + ＸＹ(12.11) の計数変動を表す．ここで （ｉ.ｊ）は
粒子の到来方向（天頂角 0°〜 51°）を (２１x21)区分して行列表示したときの座標
 
'98/05/11 〜 '98/06/06  '98/06/07 〜 '98/07/03

'98/07/04 〜 '98/07/30  '98/07/31 〜 '98/08/26

'98/08/27 〜 '98/09/22 '98/09/23 〜 '98/10/19

'98/10/20 〜 '98/11/15  '98/11/16 〜 '98/12/12

'98/12/13 〜　'99/01/08 '99/01/09 〜　'99/02/04

 '99/02/05 〜　'99/03/03

 

２）太陽活動に伴って発生したイベントの図．
粒子の到来方向（天頂角 0°〜 37°）を(６x６）区分して一時間毎 の宇宙線強度変動を二次元表示している。
図の上下・左右は北南・西東に、また図の中心は天頂に対応している。　
時間変動を示しているデータをアニメーションによって 視覚化してみた。ミュー粒子の強度が減少している方向が変わって いく様子が見える。
 
イベントFD'98Aug.26　   １／２図　　１／１図
　　　　　　　　　　　　　アニメーションによる時間変動

イベントFD'98Sep.25 　  １／２図　　１／１図
　　　　　　　　　　　　　アニメーションによる時間変動