研究者業績
基本情報
- 所属
- 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 宇宙科学研究所 教授総合研究大学院大学 物理科学研究科 教授青山学院大学 大学院理工学研究科 客員教授
- 学位
- 理学博士(1991年2月 東京大学)
- J-GLOBAL ID
- 200901011121067404
- researchmap会員ID
- 1000013960
「初期宇宙の素粒子的描像での理解」を目指して低エネルギー反粒子宇宙線観測気球実験に参画。2006年からは自ら気球実験を実施してきた経験をベースに，日本で唯一気球実験を運営しているJAXA宇宙科学研究所の教授に着任し，大気球実験の実施責任者として大学の研究者等による宇宙科学研究を推進している。大気球，観測ロケットといった小型飛翔体による科学成果の創出に加えて宇宙科学研究を場とした幅広い人材育成への貢献にも取り組んでいる。
主要な研究キーワード
25経歴
7-
2010年4月 - 現在
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2006年4月 - 2010年3月
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1997年4月 - 2006年3月
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1996年10月 - 1997年3月
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1994年4月 - 1996年9月
学歴
2-
1985年4月 - 1991年2月
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1981年4月 - 1985年3月
委員歴
7-
2013年2月 - 2015年1月
受賞
1論文
213-
Journal of Evolving Space Activities 2 177 2024年10月24日 査読有り
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Physical Review Letters 132(13) 2024年3月25日 査読有り
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Journal of Evolving Space Activities 1 77 2023年12月 査読有り
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Proceedings of 38th International Cosmic Ray Conference — PoS(ICRC2023) 444 2023年9月27日
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Proceedings of 38th International Cosmic Ray Conference — PoS(ICRC2023) 444 2023年8月9日
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Proceedings of 38th International Cosmic Ray Conference — PoS(ICRC2023) 444 2023年8月5日
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Proceedings of 38th International Cosmic Ray Conference — PoS(ICRC2023) 444 2023年8月5日
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Proceedings of 38th International Cosmic Ray Conference — PoS(ICRC2023) 444 2023年7月25日
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J. Evolving Space Activities 1 2023年4月 査読有り
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Journal of Evolving Space Activities 1 n/a 2023年4月 査読有りThe General Antiparticle Spectrometer (GAPS) is a balloon-borne experiment that aims to measure low-energy cosmicray antiparticles. GAPS has developed a new antiparticle identification technique based on exotic atom formation caused by incident particles, which is achieved by ten layers of Si(Li) detector tracker in GAPS. The conventional analysis uses the physical quantities of the reconstructed incident and secondary particles. In parallel with this, we have developed a complementary approach based on deep neural networks. This paper presents a new convolutional neural network (CNN) technique. A three-dimensional CNN takes energy depositions as three-dimensional inputs and learns to identify their positional/energy correlations. The combination of the physical quantities and the CNN technique is also investigated. The findings show that the new technique outperforms existing machine learning-based methods in particle identification.
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Astroparticle Physics 145 102791-102791 2023年
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Journal of Low Temperature Physics 209(3-4) 396-408 2022年9月5日
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Proceedings of Science 395 2022年3月18日
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Proceedings of Science 395 2022年3月18日
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Proceedings of Science 395 2022年3月18日
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Proceedings of Science 395 2022年3月18日
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Proceeding of Science (ICRC2021) 132 2022年
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Proceeding of Science (ICRC2021) 395 136 2022年
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Proceeding of Science (ICRC2021) 504 2022年
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Astroparticle Physics 130 102580-102580 2021年3月 査読有り
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Space Telescopes and Instrumentation 2020: Optical, Infrared, and Millimeter Wave 2020年12月21日
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Millimeter, Submillimeter, and Far-Infrared Detectors and Instrumentation for Astronomy X 2020年12月16日
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Space Telescopes and Instrumentation 2020: Optical, Infrared, and Millimeter Wave 2020年12月15日
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Proceeding of Science (ICRC2019) 37 2020年
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Journal of Cosmology and Astroparticle Physics 2020(8) 035-035 2020年8月18日 査読有り
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TRANSACTIONS OF THE JAPAN SOCIETY FOR AERONAUTICAL AND SPACE SCIENCES, AEROSPACE TECHNOLOGY JAPAN 18(3) 44-50 2020年 査読有り
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2018年12月Experiments aiming to directly detect dark matter (DM) particles have yet to make robust detections, thus underscoring the need for complementary approaches such as searches for new particles at colliders, and indirect DM searches in cosmic-ray spectra. Low energy (< 0.25 GeV/n) cosmic-ray antiparticles such as antideuterons are strong candidates for probing DM models, as the yield of these particles from DM processes can exceed the astrophysical background by more than two orders of magnitude. The General Antiparticle Spectrometer (GAPS), a balloon borne cosmic-ray detector, will perform an ultra-low background measurement of the cosmic antideuteron flux in the regime < 0.25 GeV/n, which will constrain a wide range of DM models. GAPS will also detect approximately 1000 antiprotons in an unexplored energy range throughout one long duration balloon (LDB) flight, which will constrain < 10 GeV DM models and validate the GAPS detection technique. Unlike magnetic spectrometers, GAPS relies on the formation of an exotic atom within the tracker in order to identify antiparticles. The GAPS tracker consists of ten layers of lithium-drifted silicon detectors which record dE/dx deposits from primary and nuclear annihilation product tracks, as well as measure the energy of the exotic atom deexcitation X-rays. A two-layer, plastic scintillator time of flight (TOF) system surrounds the tracker and measures the particle velocity, dE/dx deposits, and provides a fast trigger to the tracker. The nuclear annihilation product multiplicity, deexcitation X-ray energies, TOF, and stopping depth are all used together to discern between antiparticle species. This presentation provided an overview of the GAPS experiment, an update on the construction of the tracker and TOF systems, and a summary of the expected performance of GAPS in light of the upcoming LDB flight from McMurdo Station, Antarctica in 2020....
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2018年12月The General Antiparticle Spectrometer (GAPS) is designed to carry out indirect dark matter search by measuring low-energy cosmic-ray antiparticles. Below a few GeVs the flux of antiparticles produced by cosmic-ray collisions with the interstellar medium is expected to be very low and several well-motivated beyond-standard models predict a sizable contribution to the antideuteron flux. GAPS is planned to fly on a long-duration balloon over Antarctica in the austral summer of 2020. The primary detector is a 1m3 central volume containing planes of Si(Li) detectors. This volume is surrounded by a time-of-flight system to both trigger the Si(Li) detector and reconstruct the particle tracks. The detection principle of the experiment relies on the identification of the antiparticle annihilation pattern. Low energy antiparticles slow down in the apparatus and they are captured in the medium to form exotic excited atoms, which de-excite by emitting characteristic X-rays. Afterwards they undergo nuclear annihilation, resulting in a star of pions and protons. The simultaneous measurement of the stopping depth and the dE/dx loss of the primary antiparticle, of the X-ray energies and of the star particle-multiplicity provides very high rejection power, that is critical in rare-event search. GAPS will be able to perform a precise measurement of the cosmic antiproton flux below 250 MeV, as well as a sensitive search for antideuterons....
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2018年9月The General AntiParticle Spectrometer (GAPS) is a balloon-borne instrument designed to detect cosmic-ray antimatter using the novel exotic atom technique, obviating the strong magnetic fields required by experiments like AMS, PAMELA, or BESS. It will be sensitive to primary antideuterons with kinetic energies of $\approx0.05-0.2$ GeV/nucleon, providing some overlap with the previously mentioned experiments at the highest energies. For $3\times35$ day balloon flights, and standard classes of primary antideuteron propagation models, GAPS will be sensitive to $m_{\mathrm{DM } }\approx10-100$ GeV c$^{-2}$ WIMPs with a dark-matter flux to astrophysical flux ratio approaching 100. This clean primary channel is a key feature of GAPS and is crucial for a rare event search. Additionally, the antiproton spectrum will be extended with high statistics measurements to cover the $0.07 \leq E \leq 0.25 $ GeV domain. For $E>0.2$ GeV GAPS data will be complementary to existing experiments, while $E<0.2$ GeV explores a new regime. The first flight is scheduled for late 2020 in Antarctica. These proceedings will describe the astrophysical processes and backgrounds relevant to the dark matter search, a brief discussion of detector operation, and construction progress made to date....
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Journal of Astronomical Instrumentation 6 1740005 2017年 査読有り
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Proceedings of Science 2017年
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Proceedings of Science 2017年
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Proceedings of Science 2017年 査読有り
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Astrophysical Journal 822(2) 2016年5月 査読有り
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Journal of Low Temperature Physics 184(3-4) 824-831 2016年8月 査読有り
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Proceedings of Science 30- 2015年
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Proceedings of Science 30- 2015年
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Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering 9143 2014年 査読有り
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Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment 735 24-38 2014年1月 査読有り
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Advances in Space Research 53(10) 1426-1431 2014年5月 査読有り
MISC
111-
大気球シンポジウム: 2022年度 = Balloon Symposium: 2022 2022年11月大気球シンポジウム 2022年度（2022年11月7-8日. ハイブリッド開催（JAXA相模原キャンパス& オンライン)) Balloon Symposium 2022 (November 7-8, 2022. Hybrid(in-person & online) Conference (Institute of Space and Astronautical Science, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)(ISAS)), Sagamihara, Kanagawa Japan 著者人数: 26名 資料番号: SA6000177012 レポート番号: isas22-sbs-012
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宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所大気球シンポジウム (2021年度) isas21-sbs-032 2021年11月2日
書籍等出版物
4-
"Neutrino Oscillation and their Origin", eds. Y.Suzuki, M.Nakahata, M.Miura and K.Kaneyuki, World Scientific. 2001年
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Neutrino Oscillation and their Origin", eds. Y.Suzuki, M.Nakahata, M.Miura and K.Kaneyuki, World Scientific. 2001年
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Proc. of 21st Intl. Symposium Space Technology and Science 1998年
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Proc. of 21st Intl. Symposium Space Technology and Science 1998年
講演・口頭発表等
24担当経験のある科目(授業)
3-
最新物理講義 (青山学院大学理学部)
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宇宙工学概論 (総合研究大学院大学物理科学研究科宇宙科学専攻)
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宇宙システム工学特論I (総合研究大学院大学物理科学研究科宇宙科学専攻)
所属学協会
4共同研究・競争的資金等の研究課題
16-
日本学術振興会 科学研究費助成事業 2014年4月 - 2017年3月
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日本学術振興会 科学研究費補助金 2010年4月 - 2014年3月
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日本学術振興会 科学研究費補助金 2009年7月 - 2014年3月
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 2006年 - 2009年
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 2001年 - 2005年
