https://osechi.gitlab.io/learn/ Recent content in 学習ガイド on OSECHI Hugo -- gohugo.io ja 2019 – present OSECHI Developers https://osechi.gitlab.io/learn/cosmic-ray/ Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000 https://osechi.gitlab.io/learn/cosmic-ray/ <p>宇宙線とは、宇宙空間から地球に降り注ぐ高エネルギーの粒子線のことです。 宇宙線は、地球の大気圏に突入すると、大気中の原子核と衝突し、二次粒子を生み出します。 その中でも、地表まで届く粒子の代表が<strong>ミューオン</strong>です。</p> https://osechi.gitlab.io/learn/muon/ Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000 https://osechi.gitlab.io/learn/muon/ <h2 class="relative group">ミューオンの性質 <div id="ミューオンの性質" class="anchor"></div> <span class="absolute top-0 w-6 transition-opacity opacity-0 -start-6 not-prose group-hover:opacity-100 select-none"> <a class="text-primary-300 dark:text-neutral-700 !no-underline" href="#%e3%83%9f%e3%83%a5%e3%83%bc%e3%82%aa%e3%83%b3%e3%81%ae%e6%80%a7%e8%b3%aa" aria-label="アンカー">#</a> </span> </h2> <p><strong>ミューオン</strong>（μ粒子）は電子と同じ仲間（レプトン）の素粒子です。</p> https://osechi.gitlab.io/learn/solar-activity/ Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000 https://osechi.gitlab.io/learn/solar-activity/ <p>地球に降り注ぐ宇宙線の量は、いつも一定というわけではありません。 その大きな要因のひとつが、太陽の活動です。</p> <h2 class="relative group">太陽風が銀河宇宙線を遮る <div id="太陽風が銀河宇宙線を遮る" class="anchor"></div> <span class="absolute top-0 w-6 transition-opacity opacity-0 -start-6 not-prose group-hover:opacity-100 select-none"> <a class="text-primary-300 dark:text-neutral-700 !no-underline" href="#%e5%a4%aa%e9%99%bd%e9%a2%a8%e3%81%8c%e9%8a%80%e6%b2%b3%e5%ae%87%e5%ae%99%e7%b7%9a%e3%82%92%e9%81%ae%e3%82%8b" aria-label="アンカー">#</a> </span> </h2> <p>太陽からは常に<strong>太陽風</strong>（陽子や電子などの荷電粒子の流れ）が吹き出しており、太陽系全体に磁場を運んでいます。 銀河系の外からやってくる宇宙線（銀河宇宙線）は、この磁場によって一部が跳ね返され、太陽系の内側まで届きにくくなります。</p> https://osechi.gitlab.io/learn/scintillator/ Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000 https://osechi.gitlab.io/learn/scintillator/ <p><strong>シンチレーター</strong>は、放射線（荷電粒子やガンマ線）が通過すると、その一部が可視光や紫外光として放出される材料です。 この発光現象を<strong>シンチレーション</strong>と呼びます。</p> https://osechi.gitlab.io/learn/photodetector/ Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000 https://osechi.gitlab.io/learn/photodetector/ <p>シンチレーターが発する光は非常に微弱で、肉眼ではまず見えません。 <strong>光検出器</strong>は、この微弱な光を検出可能な電気信号に増幅する素子です。</p> <h2 class="relative group">光検出器の種類 <div id="光検出器の種類" class="anchor"></div> <span class="absolute top-0 w-6 transition-opacity opacity-0 -start-6 not-prose group-hover:opacity-100 select-none"> <a class="text-primary-300 dark:text-neutral-700 !no-underline" href="#%e5%85%89%e6%a4%9c%e5%87%ba%e5%99%a8%e3%81%ae%e7%a8%ae%e9%a1%9e" aria-label="アンカー">#</a> </span> </h2> <p>光を電気信号に変換して増幅する方法には、大きく分けて真空管を使う方式と半導体を使う方式があります。</p> https://osechi.gitlab.io/learn/coincidence/ Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000 https://osechi.gitlab.io/learn/coincidence/ <p>シンチレーターと光検出器を組み合わせても、出てくる信号がすべてミューオンによるものとは限りません。 熱雑音や電気的なノイズも、本物の信号とよく似た形で紛れ込みます。 <strong>コインシデンス</strong>は、複数の検出層を組み合わせることで、こうしたノイズを取り除き、本当にミューオンが通過したイベントだけを選び出す手法です。</p> https://osechi.gitlab.io/learn/air-shower/ Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000 https://osechi.gitlab.io/learn/air-shower/ <p>一次宇宙線が大気に飛び込むと、単独の粒子だったものが次々と枝分かれし、無数の二次粒子の集団を作り出します。 この現象を<strong>大気シャワー</strong>（空気シャワー）と呼びます。 シャワーは地表に到達するころには、地上の広い範囲に同時に降り注ぐ粒子の集団になっています。</p> https://osechi.gitlab.io/learn/muography/ Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000 https://osechi.gitlab.io/learn/muography/ <p>ミューオグラフィは、ミューオンの高い透過力を活かして大きな物体の内部構造を透視する技術です。 レントゲン写真が人体をX線で透視するように、ミューオグラフィは建物・火山・ピラミッドなどを「透視」します。</p> https://osechi.gitlab.io/learn/citizen-science/ Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000 https://osechi.gitlab.io/learn/citizen-science/ <p>宇宙線研究は、かつては大学や研究機関にある大型の専用設備でなければ取り組めない分野でした。 近年は検出器の小型化・低コスト化が進み、学校や個人でも本物の測定に参加できる<strong>市民科学</strong>（シチズンサイエンス）としての広がりを見せています。</p> https://osechi.gitlab.io/learn/open-questions/ Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000 https://osechi.gitlab.io/learn/open-questions/ <p>宇宙線は1912年の発見から100年以上研究されてきましたが、いまだに答えの出ていない謎が残っています。 ここでは、世界中の研究者が今も挑み続けている代表的な未解決問題を紹介します。</p> https://osechi.gitlab.io/learn/muon-physics/ Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000 https://osechi.gitlab.io/learn/muon-physics/ <p>ここまで見てきたミューオンは、宇宙線が大気とぶつかって生まれる「宇宙線ミューオン」でした。 一方、加速器で人工的に大量のミューオンを作り出し、その性質そのものを精密に調べることで、素粒子物理学の基本法則の限界を探る研究も世界各地で進められています。</p> https://osechi.gitlab.io/learn/muon-background/ Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000 https://osechi.gitlab.io/learn/muon-background/ <p>OSECHIのような宇宙線測定では主役であるミューオンも、他の実験にとっては観測を妨げる<strong>バックグラウンド</strong>（背景事象）として、時には「邪魔者」になることがあります。</p> https://osechi.gitlab.io/learn/muon-acceleration/ Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000 https://osechi.gitlab.io/learn/muon-acceleration/ <p>加速器で大量に作り出したミューオンビームは、精密測定だけでなく応用研究にも使われています。 なかでも近年とくに注目を集めているのが文化財をミューオンで調査する応用研究で、ミューオン専用の加速器開発も世界各地で現在進行形で進んでいます。</p>