地上実験・飛翔体観測と理論による宇宙像研究の拠点形成

平成 26 年度〜平成 30 年度私立大学戦略的研究基盤形成支援事業
研究成果報告書

令和 1 年 5 月

学校法人名 学校法人 立教学院
大学名
立教大学
研究組織名 先端科学計測研究センター
研究代表者 北本俊二
（立教大学大学院・理学研究科・教授）

はしがき
立教大学大学院理学研究科では、文部科学省の私立大学戦略的研究基盤形成 支援事業の選定を受け、先端科学計測研究センターが母体となって、2014 年度から 2018 年度の 5 年間にわたり、研究プロジェクト「地上実験・飛翔体観測と理論による宇宙像研究の拠点形成」を推進してきました。このたび、研究期間が終了したことを受け、本研究プ ロジェ
クトの研究成果を本冊子にまとめました。
本研究プロジェクトは、「天体現象と物質と空間の理解」を深めること、すなわち「宇宙像を解明」しようとするもので、具体的に次の3つの目的を掲げましあ。第1に「天体現象の解明」として、電荷交換反応をはじめとする宇宙プラズマ過程の明確化、第2に「物質の起源の解明」として、宇宙初期物質の性質と元素の起源の解明、第3に「空間構造の解明」
として、ダークマターの観測的性質の解明と時空のミクロな構造の探索です。これらを、理論、地上実験、飛翔体観測の3つの方向から研究し、宇宙像の解明を目指し、同時に地上実験、飛翔体観測では、測定装置の開発も研究目的としてきました。
本研究プロジェクトの期間には、目的毎に多くの成果をあげることができました。また、理論、地上実験、飛翔体観測に携わる研究者が協働して研究を進めることにも、一定の成果が上がりました。そして、先端科学計測研究センターが宇宙像研究の拠点としての役割を果たし、今後も継続していくことができると考えます。研究成果の詳細については、本報
告書をご覧くださ い。本研究プロジェクトに関しまして、ご意見・ご助言をお寄せいただけました ら幸いです。
最後に、本プロジェクト研究を遂行するにあたり、様々な形でご協力・ご支援いただ
いた立教大学の関連部署の皆様、外部評価をお願いした委員の皆様に深く感謝いたします。

令和 1 年 5 月
研究代表者 北本俊二
立教大学大学院・理学研究科・教授

目次
第 1 部:研究成果報告書の概要・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 1

第 2 部:研究成果報告・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 63

第1部: 研究成果報告書の概要

1

平成 26 年度選定「私立大学戦略的研究基盤形成支援事業」
研究成果報告書概要
１ 学校法人名

立教学院

２ 大学名

３ 研究組織名

先端科学計測研究センター

立教大学

４ プロジェクト所在地

東京都豊島区西池袋 3-34-1

５ 研究プロジェクト名

地上実験・飛翔体観測と理論による宇宙像研究の拠点形成

６ 研究観点研究拠点を形成する研究７ 研究代表者
研究代表者名

所属部局名

職名

北本 俊二

理学研究科

教授

８ プロジェクト参加研究者数
９ 該当審査区分

２０ 名

理工・情報

生物・医歯

人文・社会

１０ 研究プロジェクトに参加する主な研究者
研究者名
【学内】

所属・職名

平山

孝人

理学研究科•教授

中野祐司

理学研究科•准教授

亀田真吾

理学研究科•教授

田口真

理学研究科•教授

プロジェクトでの研究課題(A-1)原子・分子・クラスター・低温
固体表面の性質と宇宙での役割の研究(B-１)惑星大気・プラズマや固体惑
星・ダスト表面での観測的研究から
電荷交換反応の研究(A-1)原子・分子・クラスター・低温
固体表面の性質と宇宙での役割の研究(A-1)ダスト表面での物理と化学、多価イオンと中性原子・分子・固体表面との相互作用の解明(B-１)惑星大気・プラズマや固体惑
星・ダスト表面での観測的研究から
電荷交換反応、光電離、光脱離、ス
パッタリングの役割の解明(B-1)惑星大気・プラズマや固体惑
星・ダスト表面での観測的研究から
電荷交換反応、光電離、光脱離、ス
パッタリングの役割の解明

2

プロジェクトでの役割(A-1)地 上実 験と 理論による、天体現象の解明(B-１)飛翔体観測と理論による、 天体現象の解明

福原

哲哉

理学研究科•助教

栗田和好

理学研究科•教授

家城和夫

理学研究科•教授

栂野泰宏

理学研究科•助教

田中秀和

理学研究科•教授

内山泰伸

理学研究科•教授

一戸悠人

理学研究科•助教

村田次郎

理学研究科•教授原田知広

理学研究科•教授

小林努

理学研究科•准教授

中山

優

理学研究科•准教授

初田泰之

理学研究科•助教

北本俊二

理学研究科•教授(B-1)惑星大気・プラズマや固体惑
星・ダスト表面での観測的研究から
電荷交換反応、光電離、光脱離、ス
パッタリングの役割の解明(A-2)元素合成における中性子過剰
核の役割（超新星等での r-process）と宇宙初期物質の起源の実験的、理論的研究による解明(B-2)超新星とその残骸の元素組成の観測的研究による解明(A-2)元素合成における中性子過剰
核の役割（超新星等での r-process）と宇宙初期物質の起源の実験的研究
による解明(A-2)元素合成における中性子過剰
核の役割（超新星等での r-process）と宇宙初期物質の起源の実験的研究
による解明(A-2)宇宙初期物質の起源の理論的研究による解明(A-2)元素合成における中性子過剰
核の役割（超新星等での r-process）と宇宙初期物質の起源の実験的、理論的研究による解明(B-2)超新星とその残骸の元素組成の観測的研究による解明(B-2)超新星とその残骸の元素組成の観測的研究による解明(A-3)余剰次元の存在の実験的検証と、時空のミクロな構造の理論的研
究(B-3)ダークマター探索(B-3)ブラックホール近傍の物理の理論的研究による空間構造の解明(B-3)ブラックホール近傍の物理の理論的研究による空間構造の解明(A-3)時空のミクロな構造の理論的研究(A-3)時空のミクロな構造の理論的研究(A-3)余剰次元の存在の実験的検証(B-3)ダークマター探索、ブラックホール近傍の物理の観測的研究による空間構造の解明(A-2)地 上実 験と 理論による、 物質の起源の解明(B-2)飛 翔体 観測 と理論による、 物質の起源の解明
尚、内山は、(B-3)飛翔体観
測と理論による、 空間構造の解明も行う。

(A-3)地 上実 験と 理論による、空間構造の解明(B-3)飛 翔体 観測 と理論による、空間構造の解明
尚、北本は、(B-2)飛翔体観
測と理論による。物質の起源の解明も行う。

【共同研究機構等】

本林透

理 化 学 研 究 所 • RIBF
施設共用コーディネーター(A-2)元素合成における中性子過剰
核の役割（超新星等での r-process） (A-2)地 上実 験と 理論によと宇宙初期物質の起源の実験的研究 る、物質の起源の解明
による解明(B-1)惑星大気・プラズマや固体惑
星・ダスト表面での観測的研究から
電荷交換反応、光電離、光脱離、ス
パッタリングの役割の解明(A-1)地 上実 験と 理論による、天体現象の解明(B-１)飛翔体観測と理論による、 天体現象の解明(B-2)超新星とその残骸の元素組成の観測的研究による解明(A-２)地上実験と理論による、物質の起源の解明(B-２)飛翔体観測と理論によ吉岡和夫

先端科学計測研究セ
ンター・客員研究員／東京大学大学院理学研究科・助教

佐藤浩介

先端科学計測研究セ
ンター・客員研究員

3

る、物質の起源の解明(B-３)飛翔体観測と理論による、空間構造の解明／埼玉大学 理学部・准教授＜研究者の変更状況（研究代表者を含む）＞
旧
ﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄでの研究課題

所属・職名(B-3)ブラックホール近傍の物理の理論的研究による空間構造の解明

理学研究科・准教授

研究者氏名

プロジェクトでの役割

原田(A-3)地上実験と理論による、空間構造の解明(B-3) 飛 翔 体 観 測 と 理 論 に よる、空間構造の解明（変更の時期：平成 27 年

4月

新
変更前の所属・職名変更（就任）後の所属・職名

知広

1 日）

理学研究科・准教授

理学研究科・教授

旧ﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄでの研究課題

所属・職名

研究者氏名

プロジェクトでの役割

原田(A-3) 地 上 実 験 と 理 論 に よる、空間構造の解明(B-3) 飛 翔 体 観 測 と 理 論 による、空間構造の解明

知広

研究者氏名

プロジェクトでの役割（変更の時期：平成 27 年

4月

新
変更前の所属・職名変更（就任）後の所属・職名

研究者氏名

理学研究科・助教

横山

旧ﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄでの研究課題

1 日）

所属・職名

修一郎

研究者氏名

プロジェクトでの役割（変更の時期：平成 27 年

4月

新
変更前の所属・職名変更（就任）後の所属・職名

研究者氏名

理学研究科・助教

吉岡

旧ﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄでの研究課題(B-１)惑星大気・プラズマや
固体惑星・ダスト表面での観測的研究から電荷交換反応、

プロジェクトでの役割(A-3)地上実験と理論による、空間構造の解明(B-3)飛翔体観測と理論による、空間構造の解明

1 日）

和夫

プロジェクトでの役割(A-1)地上実験と理論による、天体現象の解明(B-１)飛翔体観測と理論による、 天体現象の解明

所属・職名

研究者氏名

プロジェクトでの役割

理学研究科・助教

吉岡(A-1)地上実験と理論による、天体現象の解明(B-１)飛翔体観測と理論によ4和夫

光電離、光脱離、スパッタリ
ングの役割の解明

る、 天体現象の解明（変更の時期：平成 27 年

9 月 30 日）

新
変更前の所属・職名変更（就任）後の所属・職名

研究者氏名

先端科学計測研究センター・客員研究員 ／ 東京大学大学
院理学研究科・助教

吉岡

理学研究科・助教

旧ﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄでの研究課題(A-3)時空のミクロな構造の理論的研究

所属・職名

研究者氏名

理学研究科・助教

疋田（変更の時期：平成 28 年

3月

新
変更前の所属・職名変更（就任）後の所属・職名

旧ﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄでの研究課題

和夫

プロジェクトでの役割(A-3)地 上実 験と 理論による、空間構造の解明(B-3)飛 翔体 観測 と理論による、空間構造の解明

泰章

31 日）

所属・職名

研究者氏名

研究者氏名

プロジェクトでの役割

プロジェクトでの役割（変更の時期：平成 28 年

4月

新
変更前の所属・職名変更（就任）後の所属・職名

研究者氏名

理学研究科・助教

福原

旧ﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄでの研究課題

プロジェクトでの役割(A-1)地上実験と理論による、天体現象の解明(B-１)飛翔体観測と理論による、 天体現象の解明

1 日）

所属・職名

哲哉

研究者氏名

プロジェクトでの役割(A-1)地上実験と理論による、天体現象の解明(B-１)飛翔体観測と理論による、 天体現象の解明

プロジェクトでの役割（変更の時期：平成 28 年

4月

1 日）

新
変更前の所属・職名変更（就任）後の所属・職名

研究者氏名

理学研究科・准教授

中山

5

優

プロジェクトでの役割(A-3)地上実験と理論による、空間構造の解明(B-3)飛翔体観測と理論による、空間構造の解明

旧ﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄでの研究課題

所属・職名(A-2)元素合成における中性子過剰核の役割（超新星等でのr-process）と宇宙初期物質の起源の実験的、理論的研究による解明(B-2)超新星とその残骸の元素組
成の観測的研究による解明

研究者氏名

理学研究科・准教授

内山（変更の時期：平成 28 年

4月

新
変更前の所属・職名変更（就任）後の所属・職名

理学研究科・教授

旧ﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄでの研究課題

所属・職名

研究者氏名

理学研究科・教授

泰伸

プロジェクトでの役割(A-2) 地 上 実 験 と 理 論 に よる、 物質の起源の解明(B-2) 飛 翔 体 観 測 と 理 論 による、 物質の起源の解明(B-3) 飛 翔 体 観 測 と 理 論 による、空間構造の解明

研究者氏名

プロジェクトでの役割

小泉(A-1)地 上実 験と 理論による、天体現象の解明(B-１)飛翔体観測と理論による、天体現象の解明

3月

新変更前の所属・職名変更（就任）後の所属・職名(A-1)原子・分子・クラス
ター・低温固体表面の性質と宇宙での役割の研究

泰伸

内山（変更の時期：平成 29 年

旧ﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄでの研究課題(A-2)地上実験と理論による、物質の起源の解明(B-2) 飛 翔 体 観 測 と 理 論 に よる、 物質の起源の解明(B-3) 飛 翔 体 観 測 と 理 論 に よる、空間構造の解明

1 日）

理学研究科・准教授(A-1)原子・分子・クラスタ
ー・低温固体表面の性質と宇宙での役割、ダスト表面での物理と化学、多価イオンと中性原子・分子・固体表面との相互作用の解明

プロジェクトでの役割

哲夫

31 日）

研究者氏名

所属・職名

研究者氏名

理学研究科・助教

立花（変更の時期：平成 29 年

3月

新
変更前の所属・職名変更（就任）後の所属・職名隆行

プロジェクトでの役割

プロジェクトでの役割(A-1)地 上実 験と 理論による、天体現象の解明(B-１)飛翔体観測と理論による、 天体現象の解明

31 日）

6

研究者氏名

プロジェクトでの役割

旧ﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄでの研究課題
所属・職名(A-2)元素合成における中性子過剰核の役割（超新星等での r-process）と宇宙 理学研究科・助教
初 期 物 質の 起源 の 実験 的研究による解明（変更の時期：平成 29 年 3 月 31 日）

新
変更前の所属・職名

旧ﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄでの研究課題

研究者氏名

プロジェクトでの役割

榎園(A-2)地 上実 験と 理論による、 物質の起源の解明(B-2)飛 翔体 観測 と理論による、 物質の起源の解明

変更（就任）後の所属・職名

所属・職名

昭智

研究者氏名

研究者氏名

プロジェクトでの役割（変更の時期：平成 29 年

4月

新
変更前の所属・職名変更（就任）後の所属・職名

研究者氏名

理学研究科・准教授

中野

旧ﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄでの研究課題

1 日）

所属・職名

祐司

研究者氏名

プロジェクトでの役割(A-1)地上実験と理論による、天体現象の解明(B-１)飛翔体観測と理論による、 天体現象の解明

プロジェクトでの役割（変更の時期：平成 29 年

4月

新
変更前の所属・職名変更（就任）後の所属・職名

研究者氏名

理学研究科・助教

初田

旧ﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄでの研究課題

プロジェクトでの役割

1 日）

所属・職名

泰之

研究者氏名

（変更の時期：平成 29 年

4月

新
変更前の所属・職名変更（就任）後の所属・職名

プロジェクトでの役割(A-3)地上実験と理論による、空間構造の解明(B-3)飛翔体観測と理論による、空間構造の解明

プロジェクトでの役割

1 日）

7

研究者氏名

プロジェクトでの役割

理学研究科・助教

旧ﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄでの研究課題

栂野

所属・職名

泰宏

研究者氏名

プロジェクトでの役割（変更の時期：平成 29 年

4月

新
変更前の所属・職名変更（就任）後の所属・職名

研究者氏名

理学研究科・助教

植田

旧ﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄでの研究課題

1 日）

所属・職名

(B-2)超新星とその残骸の元 素 組 成の 観測 的 研究 による解明

理学研究科・助教

プロジェクトでの役割

星野晶夫(A-２)地上実験と理論による.
物質の起源の解明(B-２)飛翔体観測と理論による. 物質の起源の解明(B-３)飛翔体観測と理論による. 空間構造の解明

9月

新変更前の所属・職名変更（就任）後の所属・職名

30 日）

所属・職名

研究者氏名

研究者氏名

（変更の時期：平成 29 年

11 月

新変更前の所属・職名変更（就任）後の所属・職名

プロジェクトでの役割

プロジェクトでの役割

1 日）

先端科学計測研究センター・客員研究員 ／埼玉大学 理学

研究者氏名

プロジェクトでの役割

佐藤(A-２)地上実験と理論による. 物質の起源の解明(B-２)飛翔体観測と理論による. 物質の起源の解明(B-３)飛翔体観測と理論による. 空間構造の解明

部・准教授

旧
ﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄでの研究課題

寛和

プロジェクトでの役割(A-1)地上実験と理論による、天体現象の解明(B-１)飛翔体観測と理論による、 天体現象の解明

研究者氏名（変更の時期：平成 29 年

旧ﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄでの研究課題(A-2)地上実験と理論による、 物質の起源の解明(B-2)飛翔体観測と理論による、 物質の起源の解
明

所属・職名

研究者氏名

8

浩介

プロジェクトでの役割（変更の時期：平成 30 年

4月

新
変更前の所属・職名変更（就任）後の所属・職名

研究者氏名

プロジェクトでの役割

立教大学理学部・助教

一戸悠人（B-2）飛翔体観測と理論による、物質の起源の解明

首都大学東京学振 PD 特別研究員

旧ﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄでの研究課題

1 日）

所属・職名

(A-1)ダスト表面での物理と化学、多価イオンと中性原子・分子・固体表面との相互作用の解明(B-１)惑星大気・プラズマや
固体惑星・ダスト表面での観測的研究から電荷交換反応、
光電離、光脱離、スパッタリ
ングの役割の解明

研究者氏名

プロジェクトでの役割(A-1)地上実験と理論による、天体現象の解明

理学研究科・准教授亀田真吾(B-１)飛翔体観測と理論による、 天体現象の解明（変更の時期：平成 30 年

4月

1 日）

新
変更前の所属・職名変更（就任）後の所属・職名

研究者氏名

プロジェクトでの役割(A-1) 地 上 実 験 と 理 論 に よる、天体現象の解明

理学研究科・准教授

理学研究科・教授

亀田真吾(B-１)飛翔体観測と理論による、 天体現象の解明

旧ﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄでの研究課題

所属・職名

研究者氏名

(A3)地上実験と理論による、空Bー３）ブラックホール近傍の物理現象の理論的研究による

プロジェクトでの役割

理学研究科・助教

横山

修一郎

間構造の解明(B3)飛翔体観測と理論による、空間構造の解明

空間構造の解明（変更の時期：平成 30 年

7月

新
変更前の所属・職名変更（就任）後の所属・職名

旧ﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄでの研究課題
Aー1）原子・分子・クラスタ
ー・低温固体表面の性質と宇宙での役割の研究

31 日）

所属・職名
理学研究科・助教

研究者氏名

プロジェクトでの役割

研究者氏名

プロジェクトでの役割

植田(A-1)地上実験と理論による、天体現象の解明寛和(B-１)飛翔体観測と理論によ9

る、 天体現象の解明（変更の時期：平成 30 年

11 月

30 日）

新
変更前の所属・職名変更（就任）後の所属・職名

10

研究者氏名

プロジェクトでの役割

１１ 研究の概要（※ 項目全体を１０枚以内で作成）（１）研究プロジェクトの目的・意義及び計画の概要
この研究は、人類にとって基本的な設問である「天体現象と物質と空間の理解」を深めることである。空間に存在する物質が繰り広げる現象とは、宇宙そのものであり、本研究は「宇宙像を解明」しようとする研究である。具体的に次の 3 つの目的を掲げる。第 1 に「天体現象の解明」として、電荷交換反応をはじめとする宇宙プラズマ過程の明確化、第 2 に「物質の起源の解明」として、宇宙初期物質の性質と元素の起源の解明、第 3 に「空間構造の解明」として、
ダークマターの観測的性質の解明と時空のミクロな構造の探索である。これらを、理論、地上実験、飛翔体観測の 3 つの方向から研究し、最終的には、空間の中で物質がどう生まれ、どう振る舞うかを解き明かす第１歩とする。
たとえば、惑星大気•プラズマや固体惑星•ダスト表面は太陽紫外線や太陽風プラズマにさらされている。この現象を固体表面に多価イオンや紫外線を照射する地上実験と比較して、惑星で生じている物理過程を解明していく。また、本プロジェクトの実施期間中にも、飛翔体観測により、超新星残骸から多くの中•重元素が新たに検出されていく一方で、地上実験で不安定核の衝突断面積の測定も進む。これらの結果の融合から、星内部や超新星爆発時等での元素合成の研究を進める事ができる。さらに、飛翔体観測から分かるダークマターの分布の測定と、地上実験での余剰次元探査やダークマター探査も計画している。同時に、地上実験、飛翔体観測で、測定装置の開発も計画している。
この学問領域は、立教大学理学研究科物理学専攻が伝統的に研究を深めてきた領域であり、同研究科に付属する先端科学計測研究センターには人材が豊富で、これまでも多くの実績をあげてきた。また、同センターによる私立大学戦略的研究基盤形成支援事業「ピコスケール計測技術の開発とその基礎科学への応用」（平成 21～25 年度）の成果を基礎として、より明確な科
学的目標を定めて「天体現象と物質と空間の解明」に迫り、飛翔体観測、理論、地上実験をより有機的に連結することにより初めて導出される新しい成果を創生する研究拠点として、同センターを発展させる。

（２）研究組織本プロジェクトに研究代表者が中心となる統括チームを置く。統括チームは、先端科学計測
研究センターの運営委員が兼ねる。また、研究内容に応じた研究チームを編成する。研究チー
ムは「地上実験と理論」、「飛翔体観測と理論」という軸で A と B、「天体現象の解明」「物質の起源の解明」「空間構造の解明」の 3 つの目標に応じて 1、2、3 という 2 次元の構造として、A-1、
A-2、A-3、B-1、B-2、B-3 の 6 チームを編成する。各チームは連携し、学術的研究を進めるとともに光•粒子線検出器を協力しながら開発する。各チームにはチームリーダーをおき、それぞれのチームの進捗状況をリーダーが統括チームに定期的に報告する。また、メンバー全員による検討会を定期的に行うことで、研究の進捗状況を共有し、それを受け、統括チームは研究の進め方を決定する。また、若手の育成を兼ねて、3 名のＰＤを雇用し、1、2、3 の各チームに配置する。さらに、関連分野の有識者に外部評価委員を依頼し、2 年目および 4 年目に評価・コメントを頂き、それらを反映したうえで研究を推進する。

（３）研究施設・設備等
本プロジェクトは、既存の研究設備に加え、研究遂行上必須の研究設備として以下の機器を導入した。
２６年度購入 ２次元イオン検出器
２６年度購入 イオン照射装置

使用者数 4 名 利用時間
使用者数 6 名 利用時間

1115h/week
15h/week

２６年度購入 冷凍機（予冷＋希釈冷凍機）
２６年度購入 Ｘ線波面センサー

使用者数 3 名 利用時間
使用者数 3 名 利用時間

8h/week
12h/week

２７年度購入使用者数 4 名 利用時間

15h/week

使用者数 3 名 利用時間
使用者数 7 名 利用時間

1h/week
4000h/3years

固体表面実験用ビームライン

２７年度購入 ファブリーペロー干渉計
２６年度購入 余剰次元探索装置（１）

２７年度購入 余剰次元探索装置（２）使用者数 6 名 利用時間 3000h/2years
２８年度購入 余剰次元探索装置（３）
使用者数 5 名 利用時間 2000h/10monthesを導入した。これらの装置は、それぞれ担当者が管理し、プロジェクト研究員の利用に供するとともに大学院学生にも開放している。

（４）研究成果の概要 ※下記、１３及び１４に対応する成果には下線及び＊を付すこと。
全体的に、ほぼ計画通り各チームの研究が遂行、公表され、固体表面現象と惑星表面現象の情報交換、ダークマターの理論と観測や実験結果の情報交換も進み、それぞれの相互議論も開始されている。また、実験技術においても、地上実験で開発された工夫が、飛翔体観測技術へ応用する試みがスタートするなど、宇宙像の解明に向けた拠点形成という目的に合致した成果が上がった。詳細は以下の通りである。
(A-1) 地上実験と理論による、天体現象の解明
希ガス固体に低エネルギー多価イオンを入射し、多価イオンの持つポテンシャルエネルギーによる脱離イオンの観測を行った。新しい絶対値測定方法を開発することにより、精度の高い
絶対脱離収率の測定に成功し、ポテンシャルエネルギーによる脱離の寄与が明確に示された。
この実験結果は既存の脱離モデルでは説明することができず、中性原子の脱離に伴ってイオンが脱離するという新しいモデルを提唱し、そのモデルを使うことによって我々の実験結果を再現することに成功した[340，347, 392,435]。多価イオン・固体表面相互作用のより詳細な情報を得るために、反射イオン・脱離イオン同時計測システムを構築し、入射イオンのポテンシャ
ルエネルギーの移行量と脱離イオン種の相関を明らかにした［341，463, 475, 508, 509, 539,
540, 565, 577, 579, 601, 606］。固体表面からのイオンの脱離機構の解明を目的として、陽電子入射によるイオン脱離過程の観測を行った。本研究においてTiO2表面に入射した陽電子が酸素原子の特定の軌道と対消滅することが発見された［1, 47, 95，356, 362, 373, 391-393, 440,
441, 461, 462, 476, 他2,9］。真空紫外光励起による凝縮性固体標的実験において、混合希ガ
ス固体における脱離過程を明らかにした［94, 161, 348, 363, 372, 430］。また、宇宙空間における氷星間塵表面での分子進化過程の解明を目的として、低温面に凝縮したH2O (D2O)，CO吸
着層における光化学反応による生成物の観測を行った［578］。
我々のグループで開発した超高真空対応型電子ビーム源［162, 439, 501］を用いて、希ガス固体を標的とした電子衝撃脱離実験を行った。励起原子の脱離収率の入射電子エネルギー依存性を詳細に測定することにより、Ne 固体内で一時的な負イオン共鳴状態が生成し、その過程が励起原子の脱離に大きな寄与をすることを発見した[394, 419, 435, 541, 542]。特に、希ガス
固体表面から負イオンが脱離していることを強く示唆する実験結果を得ており、宇宙空間における極低温環境での電子のエネルギー消費についての基礎的知見を与えることが期待される。
多価イオンの原子過程では電荷移行反応断面積の絶対値測定を目指した。太陽風の中に存在する C,N,O 原子の多価イオンの関与する反応を測定するため、2~5keV の O5+と Ar の間の１電子
および２電子移行に関する断面積を測定し、理論的にも矛盾のない結果を得た。

12

低エネルギーイオン-分子反応の研究では比較的大きな分子の移動度を測定している。比較的大きな分子イオンでは、点電荷と近似できず分子のサイズを考慮しなければならないことがわ
かった[46]。イオンの大きさを系統的に変えて、イオンの大きさと移動度の関係を明らかにした［94, 166］。またイオンの構造異性体で移動度の違いが出ることを明確にした[240, 376,386]。これはイオン移動度質量分析法の基礎過程として重要である。また、これら計測のために、高感度化を目的に MCP 入射口にテーパーをつけて開口率 100%の T-MCP を開発、性能測定し、テーパー部に MgO をコートした CT-MCP では、10keV 程度の入射エネルギーで検出効率が 100%になることが明らかとなった[2, 374, 375, 465, 509]。
星間空間における低エネルギーイオン分子反応に関して、合流ビーム法による衝突実験を行う
ために高速分子イオンビームの生成を行った。プラズマ型イオン源に試料ガスを導入し、アー
ク電流値等を調整することにより、試料分子を壊さずにイオン化してエネルギー10keV 程度のビームとして引き出すことに成功した。同じく合流ビーム実験のための中性ビーム生成に取り組み、大強度半導体レーザーによる炭素負イオンビームの中性化を観測した。また中性化効率向上のため光増幅キャビティを製作した［545］。深紫外光による星間分子の異性化ダイナミク
スを探究するために、イオンモビリティー分析装置の開発を行った。既存の装置を改良して光照射実験用にセットアップし、電子衝撃による試料ガスのイオン化および質量分析が可能になった［587, 588］。
(A-2) 地上実験と理論による、 物質の起源の解明
理化学研究所 RI ビームファクトリー(RIBF)加速器施設では核子あたり 345 MeV まで加速されたウランに至る各種のイオンを入射核破砕または飛行核分裂を用いて安定線から遠く離れた原子核を生成し、それらを分析、分離することにより二次ビームを供給する。我々は、ドリップ
ライン近傍の不安定な原子核である中性子過剰核の構造解明として、本グループ等により開発した NaI(Tl)複合検出器である DALI2 を用いた実験で 30Ne,36Mg および 132Sn の論文を発表した[13, 58]。DALI2 の NaI(Tl)検出器の増強も計画通り行われて、実験精度を上げたデータ収集が可能となった。中性子過剰核の構造解明のためのクーロン励起実験および中重核領域の新同位元素探索実験を継続してそれぞれ結果を論文として公表した[98, 99, 103, 106]。クーロン励起実験では測定可能な偶偶核の 2+励起状態をすべて決定するという野心的な計画をフランスのサクレー研究所との共同実験で開始した。世界では、陽子過剰な錫同位体である 100Sn の構造決定を目標に様々な研究が進行中である。その中で我々の 104Sn に関する２つの論文[4, 59]は、
100
Sn へ向かって核構造がどのように変化してゆくかについて、重要な情報を与えている[54]。
中性子魔法数 20, 28, 50, 82 を含む領域の研究が大きく進展した。新しい魔法数の確立、新しい変形核領域の発見がこの５年でのハイライトである。また r-過程経由核の領域までは 28,
50 の中性子魔法数が健在であることがわかってきた。また、中性子捕獲反応に強く影響を与えると考えられているピグミー双極子共鳴(PDR)を 50,52Ca の光応答で探る実験を行い、その結論を考察中である[580,581]。
中性子検出器の開発としては位置検出改善のために６角形のシンチレータに WLSbar を貼り付けて使用し、MPPC 読み出しによる試作器を完成させた。さらに WLSbar の８面読み出しに改
善して性能評価を行った。実験結果とシミュレーションを比較することによって位置精度を上げる努力を続けている。また、新たなγ線検出用シンチレーターとして GAGG(Ce)のテストを行い､波形を用いて入射中性子とγ線の弁別が可能であることを発見した[607]｡これにより､今まで問題であった中性子バックグラウンドが低減可能となった｡

13

イオン照射装置は検出器開発のために少量のビームでもその位置や広がりをモニターする必要がある。ビーム電流を MCP で増幅するモニターで 105/s 程度でも判別可能であることが分かった[378, 396, 420, 442]。また、SCRIT 実験では不安定核電子散乱実験のセットアップのチェインテストを 132Xe を用いて行い、初めての物理結果を発表するとともに、不安定核実験が可能であることを証明することができた[176, 他９]。また、最大の課題であったイオン蓄積後にパルスビームとして取り出すバッファリングの技術開発が大きく進展し、真の不安定核実験の準備が完全に整った[250]。
物質の起源を探る理論的側面からはクォーク、グルオンの系を理解する試みを進めた。まず、地上実験に関しては、ハドロン散乱におけるハドロン内部のクォーク・グルーオンのとる３次元運動量分布を量子色力学の高次効果を含めて評価した[60]。また、非平衡系の非摂動効果を評価する方法の一つとして、実時間法における再帰的方程式がある。実時間法はミンコフスキ
ー時空で定式化されており、直接再帰的方程式を解く方法について検討を行った。そして、ミンコフスキー空間における質量関数の非摂動計算を強結合量子電磁力学の場合に行った。虚数部も含めた計算を行った結果、有効質量の不安定性なども評価できるようになった。結果は、この分野では権威のある学術雑誌 PTEP に掲載された [251]。
(A-3) 地上実験と理論による、空間構造の解明
重力の法則の距離依存性が空間次元に敏感である事を利用し、三次元空間という認識の根拠となっている万有引力の法則の実験検証を、実験的に未開拓でかつ、理論的に余剰次元の存在可能性が強く示唆されているミクロンスケールにて推進する事を目標として推進した[16, 18,
19, 他 17]。本研究の準備研究として、センチメートルから一連の重力検証装置を用いて万有引力の法則の検証を進めてきた[20, 21, 25, 29, 30, 65, 他４, 他 15, 他 16]。本研究では、
ミクロンスケールでの検証を進めることとした。ミクロンスケールでは、新たにワイヤーカン
チレバーとデジタル顕微鏡を組み合わせた計測原理を一から開発した。ワイヤーカンチレバーの熱雑音や弾性変形に関する基礎研究の後に、具体的に万有引力の法則の検証を行うため、余剰次元探索装置 1,2,3 を導入し、試験することで Newton-V 号の開発と建設を行い、初期段階の物理実験を行った。
結果として最近接距離が本研究開始前の Newton-IVh 号における 3mm[183]から、本研究での最近接距離が 83 ミクロンに達した[598, 604]。これはミクロン距離での余剰次元の探索を成功裏に開始した事を示す象徴的な成果である。
理論的側面の研究としては、時空のミクロな構造を調べるために超弦理論の研究を行った。
超弦理論の高エネルギー極限では、高いスピンのゲージ対称性が現れることが期待されていた。
ゲージ/重力対応に関するこれまでの研究を拡張することで、具体的に超弦理論がどのような高いスピンのゲージ理論で記述できるのか明らかにした。高いスピンのゲージ対称性を破ること
でゲージ場が質量を持つようになるが、3 次元の場合に質量を一般のスピンの場に対して求めた[66]。この結果について超弦理論の立場からどこまで何が言えるのか検証した。さらに、これまで開発した解析手法を、より現実に近い 4 次元の高いスピンのゲージ理論に応用した[117]。最も基本的と思われる例において、対称性の破れにしたがって生じる質量をこれまでとは異なる手法で再現した。この解析によって、対称性の破れに関する理解を深める研究成果をあげることができた。ブラックホールの質量スペクトルの研究は、ダークマター候補のブラックホールの性質研究として(B-3)と共同して進めている。
理論と実験両方にまたがる研究として、余剰次元の物理が素粒子スケールから天体スケール
にわたるまでどの様に検証されているかを統一的に理解する枠組みを構築する事に成功した。

14

その結果、LHC と mm 距離の実験が直接比較可能となり、むしろ LHC よりも実験室実験が精度を上げている事を示す事に成功した[65]。さらに、研究期間中に重力波が検出されたことを受け、余剰次元に対する重力波のデータによる制限について解析を行い、国際会議の招待講演にて発表した[604]。
(B-1) 飛翔体観測と理論による、天体現象の解明
極域成層圏からの惑星観測を目指した極周回成層圏テレスコープ(FUJIN-2)のフライトモデ
ルの製作及び試験を進めた。各サブシステムの設計、試作製作、試験を行い、気球実験の準備は着実に進んでいる[119, 195, 344, 360, 361, 364, 370, 408, 456, 524, 589, 595]。しかし、気球実験のための資金調達は芳しくない。打開のため FUJIN-2 の科学目的を見直し、金星
紫外スペクトル観測のために地上予備実験を始めた。一方で、金星大気の研究に関しては、金星探査機「あかつき」から送信されるデータを使った研究が進展している。中間赤外カメラ、
紫外イメージャによる撮像観測、電波掩蔽観測、地上観測のデータ解析及び計算機シミュレー
ションによる複数の研究が同時進行しており、多くの研究成果が発表された [31, 118, 120,
194, 196-198, 264, 405, 421, 425, 426, 436, 450, 451, 457-459, 488, 489, 491-494, 502-504,
521-523, 529, 553, 554, 557, 558, 590-594, 他６,他 12]。
惑星水素コロナの温度分布と D/H 比を測定する水素重水素吸収セルを開発した。2016 年 7 月
及び 2018 年 6 月にフランス・パリ近郊の SOLEIL 放射光施設で水素吸収セルの吸収プロファイ
ル測定実験を行った。実験結果からフィラメント形状、封入水素ガス密度、フィラメント電力、
光路長を最適化した。また吸収の位置依存性から水素原子の空間分布を推定した[265,460,
466, 513, 536, 556, 585, 602]。2018 年 11 月には封じ切りセルを試作し、分子科学研究所 UVSOR
において吸収性能を評価した。フィラメントの耐久性が残された課題である。米国 SIHLA ミッ
ションに水素吸収セルの搭載を提案している。
月惑星着陸探査においてその場放射年代測定を実現するために、レーザー誘起絶縁破壊分光(LIBS)でカリウムの量を測定し、質量分析計でアルゴンの量を測定する手法の技術開発を進めた。まず実験室レベルでの技術実証を完了し、引き続いて装置の小型化など、リソース制約の厳しい着陸探査に必要な技術開発を進めた[121, 122, 200、他７]。2016 年 11 月には伊豆大島
裏砂漠においてフィールド実験を行い、小型ローバに搭載できる~20kg の観測装置によって年代測定を行えることが実証できた。並行して、採取試料を設置する真空槽の開発を進めた。特に真空封止部が主要な開発項目となり、本研究では、近年になって開発された低温耐性のある
フッ素ゴムを使い、差動排気によって十分な真空度を得られることが確認された。
超小型深宇宙探査機 PROCYON に搭載される紫外撮像装置 LAICA を開発し、ジオコロナ及び彗星の撮像に成功した[202, 345, 369, 382, 406, 559, 561,他 3, 他 14]。大学がプレスリリー
ス[他 10]を行った結果、大きな反響があった。LAICA を使用して彗星のコマを観測した[199,414,他 11, 他 13]。系外惑星大気観測用のための基礎実験として、ファブリーペロー干渉計を導入し、可視光を用いた干渉実験による性能確認試験を実施した。真空紫外光での性能を確認するためにピエゾアクチュエータの調整を進めた。ファブリペロー干渉計の鏡面精度を確認し、十分な精度が得られていることを確認した。
ロシアの 1.7m 紫外望遠鏡(WSO-UV)を用いて紫外線トランジット法で地球に似た水や酸素を持つ系外惑星の検出を計画している[266, 267, 566, 583, 584]。赤色矮星の紫外線スペクトルを推定して組み込んだモデルを開発し、酸素コロナを持つ地球型惑星のトランジット観測をシ
ミュレーションした。ロシアチームと共同で 1.7m 紫外望遠鏡システムに追加する観測装置を考15案した[268]。
極低温環境下の星間塵表面での水分子生成過程を解明するために、レーザープラズマ光源を用いて、低温表面に凝縮したアモルファス氷上での光化学反応の観測実験を開始した。水分子の吸着によって生成した氷薄膜の厚さを昇温脱離法を用いて測定した[582]。
(B-2) 飛翔体観測と理論による、 物質の起源の解明
将来の高エネルギー分解能 X 線観測を目指した極低温 X 線検出器の開発している。2016 年に打ち上げらえた「ひとみ衛星（ASTRO-H）」に搭載した極低温 X 線検出器の開発、試験に携わった。その軌道上での分光性能を確認した[125, 126, 127, 128]。さらに、LMC 内の超新星残骸 N132D から、LMC の星間ガスに比べて、およそ 800km/s で後退するガスからの鉄輝線を検出した。これは、超新星放出物の非等方性を意味している。一方、硫黄輝線は LMC 星間ガスとの速度差はみられなかった[277]。また、これまでシンクロトロン放射しか検出されておらず、ほとんど放出物が観測されていない、超新星残骸 Crab Neburla で熱プラズマからの放射成分を探した。「ひとみ衛星」により、X 線熱放射プラズマの質量に、半径や温度等広い範囲での仮定をおこなってもこれまで以上に強い１太陽質量以下という強い制限を与えた[279]。
一方で、「ひとみ衛星（ASTRO-H）」は 2016 年 3 月 26 日に深刻なトラブルにより消失してしまったため、超新星残骸の観測データを解析し、各種元素組成比を解析研究する方針の変更を余儀なくされてしまった。そこで、米国のチャンドラ衛星や NuSTAR 衛星による超新星残骸の観測データの解析を行うことで、当初の研究を進めている[346, 407, 445]。チャンドラ衛星による超新星残骸カシオペア座 A の観測データ解析を進め、特に超新星爆発のメカニズムそして爆発的元素合成を観測的に研究する上で興味深いカシオペア座 A のジェット部の解析から,放射性でない安定なチタンからの X 線輝線放射を発見した。そしてチタンの生成量を推定するためにプラズマモモデルによる不定性を評価した[411, 429]。現在は、これらの成果を国際査読誌への投稿論文としてまとめているところである。また、このチームでは大マゼラン銀河の超新星残骸 N157B のフェルミ衛星によるガンマ線観測を進めている。超新星残骸 N157B のパルサー星雲は、ガンマ線スペクトルに今までに知られていないような成分を持ち、非常に効率の良い電子加速が働いていることがわかった。この天体のガンマ線観測は中性子星の慣性モーメ
ントを制限する新しい手法となることがわかった。さらに、ガンマ線放射が卓越している 2 つの超新星残骸についての研究を進めている。そのうちの一方である超新星残骸 RX
J1713.7−3946 の X 線観測と力学的進化についての論文が国際査読誌に受理された[82, 151,
412, 433]。超新星残骸 RX J1713.7−3946 の NuSTAR 衛星による硬 X 線観測をはじめて行った[151, 433]。
超伝導遷移端 (TES) 型 X 線マイクロカロリメータの抵抗温度特性の評価を行った。 磁気シールドに囲まれた環境に TES 素子 SII-209H を置き、3K に設置した SQUID 読み出し回路に素子を接続した。断熱消磁冷却前後の温度変化時の SQUID の出力電圧の変化を測定し超伝導遷移温度 240-280mK という結果を得た。また、断熱消磁冷凍機の性能測定を行なった。最低到達温
度は 133mK で 200mK 以下の保持時間は約 30 分、リサイクル時間も約 30 分という性能を確認した[480]。さらに、ヒートスイッチの改造、磁性体の改造にも注力し、GdLiF4 焼成実験を繰り返した。その結果、振動ミル粉砕を注意深く行うことにより、高密度(4.72g/cm3)で均質な焼成体の施策に成功した。これにより、より冷却性能の良い磁性体として機能することが期待できる。

16

(B-3) 飛翔体観測と理論による、空間構造の解明
宇宙ダークマターの新しい観測手法として、銀河団ガスの輝線放射の重力赤方偏移を検出し、新たなダークマターの存在の証拠取得のために計算機シミュレーションを行ってきた。そして、「ひとみ衛星（ASTRO-H）」に搭載する軟 X 線スペクトロメーター(SXS)での銀河団観測での観測可能性を検討してきた。その結果、銀河団の中心あたりと周辺部では重力赤方偏移の量がドッ
プラーシフトにして 10km/s 程度存在するはずであることを示した [349]。「ひとみ衛星（ASTRO-H）」は 2016 年度 2 月に打ち上げられ[274, 275, 284]、ペルセウス銀河を観測した。
観測結果を信頼性ある解析をするため、スペア窓の X 線透過率を測定し、予想外の Be の結晶構造に起因する、X 線透過率のエネルギー軸での不連続性を発見した[204, 205]。その結果、銀河団ガスからの輝線の精密観測に人類史上初めて成功した。結果は、銀河団での乱流等による輝線幅の増加も予想外に小さく[123]、見積もった重力赤方偏移の量は「ひとみ衛星（ASTRO-H）」に搭載した軟 X 線スペクトロメーター（SXS）での観測精度範囲であることがわかった。観測により、銀河団での乱流、あるいはガスのバルクな流れの定量化を行い、重力赤方偏移はガスの速度場計測に対する系統的な誤差として扱い公表した[283]。またダークマター消滅輝線として、3.5 keV の輝線検出の報告があり、その結果から、ダークマターの寿命が推定されていた。
「ひとみ」衛星によるペルセウス座銀河団のデータからも 3.5 keV の輝線の上限を与えることができた。その結果は以前の報告を否定する小さな上限値を与えることができた[211]。そのほか、「ひとみ衛星」で取得したデータでの結果を公表した[207, 270, 273, 276−282, 337]。さらなる重力赤方偏移の観測は「ひとみ衛星」の観測中止により不可能になったが、SXS とほぼ同じマイクロカロリメーターを搭載する XRISM 衛星が承認され、2021 年度打ち上げに向けて、準備を始めた[285]。
高精度 X 線干渉系[568]と補償光学を適用した直入者型 X 線望遠鏡の開発を進めている。X 線
望遠鏡の開発では、補償光学としての動作確認ができ可視光でのほぼ回折限界である約 2 秒角の分解能を達成している[567, 569]。(A-1)のチームと共同で使用しているレーザープラズマ光源を使用し 13.5nm の EUV による撮像、補償光学の実証試験も行なった。その結果、0.24〜0.43秒角の分解能が達成できた。この分解能は、現存する X 線望遠鏡では最高の分解能である。より精度の高い測定のために、ピンホールサイズを小さくしたり、撮像 CCD のピクセルを小さくすることが必要であることがわかった。結果の公表は今後準備する。なお、天体観測への応用の考察は[34]で議論している。X 線干渉計として、天体観測用に考案したマイケルソン型の望遠鏡を実証するために、マッハツェンダー型の X 線干渉計の実現に向けて実験を進め、可視光であるが、鮮明度を測定することで、天体を模擬したピンホールサイズを測定できることを示した。飛翔体観測によるブラックホール近傍の観測として、白鳥座 X−１の降着円盤で、高温コ
ロナが外縁近くまで続いている事を明らかにした[124]。白鳥座 X-1 の high/soft 状態での X
線強度変化の原因を明らかにした[209]。さらに、中性子星の周りでの強い重力と磁場中での降着流の研究も進んだ。中性子星の自転に伴う鉄輝線の強度の変動から、降着流に付随する鉄輝線放射領域や、強度変動の原因を明らかにした[208, 210, 271]。そして、降着流の形状が幾何学的に非常に薄いカーテン状の構造であることを結論着けた[570]。また中性子星の半径と磁場の関係も、降着駆動型 X 線パルサーを使い、降着物質量と自転速度の変化率から見積もり、約2Mo の質量を推定した[272] 。
ダークマター模型あるいはその代替模型として、スカラー場を用いた模型が広く考えられている。このようなスカラー場の諸側面を研究した。スカラー・テンソル理論による新しい宇宙
創生シナリオの研究[85, 86, 157]と、その種の模型に一般的に不安定性が存在することの証明

17[159]をおこなった。また、そのようなスカラー場による原始重力波の生成可能性や観測からの制限[69, 296]も議論した[366, 387, 401, 413, 452]。その他、スカラー場を伴うブラックホールの安定性解析[153, 154, 155]、スカラー場の遮蔽機構の研究[84, 379]などもおこなった。
超対称性理論に基づいた具体的な暗黒物質生成モデルに着目し、現在の宇宙論的観測からモデ
ルへの制限を得た[36, 37,438]。また暗黒物質密度の空間的な揺らぎは銀河・銀河団といった宇宙大規模構造の形成過程にとっても重要である。暗黒物質密度揺らぎの進化に注目し将来の宇宙論的観測で期待される初期宇宙モデルへの制限 [70, 76, 137, 139]や、高赤方偏移宇宙における中性水素 21cm 線の空間分布に関する統計量の計算[70, 136]を行なった。暗黒物質候補である原始ブラックホールに関する研究も行なった[72, 138]。特に 2015 年に検出された重力波源が原始ブラックホールである可能性に関する研究[138]はプレスリリースされた。ダークマ
ターの候補天体として原始ブラックホールの生成条件と生成率に関する基礎理論の研究を行った[89, 90, 133, 135, 290, 291, 389, 416, 423, 449, 454]。原始ブラックホールに迫るためには当然ながらブラックホールの性質を知ることが必要である。そこでブラックホールの諸性質に関する研究を行った[44, 130, 131, 160, 288, 289, 365, 384, 422, 434]。また観測的にブラックホールと区別がつきにくい天体としてワームホールなどが挙げられており、その観測的性質及び安定性に関する研究を行った[45, 91, 92, 93, 129, 130, 134, 212, 286,415]。
また原始ブラックホールの形成モデルの構築のため FLRW 時空の共形構造を調べた[287]。さらに、ブラックホールとほぼ同じ半径をもつ極めてコンパクトな星ができるときの粒子生成を調べた[339]。
ある種のダークマターモデルに触発された一般的な縮退重力理論を構築し、そのハミルトニア
ン解析等をおこなった[239] 。重力波イベント GW170817 により一般相対論の拡張理論が強く制限されたあとに生き残った理論で、相対論的天体の数値解を作り、強重力場環境下で理論の検証が可能であることを指摘した[333]。また、GW170817 から重力セクターのパリティの破れに対し制限を与えた[335]。
＜優れた成果が上がった点＞(A-1)電子・光・イオンという３種類の量子ビームをプローブとして、同じ標的（凝縮性固体）との相互作用を明らかにすることに成功した。低エネルギー粒子検出に一般的に用いられている Microchannel Plate (MCP)において 100%の検出効率を達成した。
(A-2)中性子数 20 以上のマグネシウム同位体周辺に大きく変形した原子核の領域が拡がっていることを発見した。52Ca が二重魔法核であることを確認した。
(A-3) 余剰次元探索装置 1,2,3 を導入し、試験することで Newton-V 号の開発と建設を行い、最近接距離が本研究開始前の Newton-IVh 号における 3mm から、本研究での最近接距離が 83 ミ
クロンに達した。すなわち、ミクロン距離での余剰次元の探索を可能にした。
(B-1)超小型深宇宙探査機に搭載された LAICA はこれまで知られていたよりも遙か遠くまで広がるジオコロナを捉えた。予想に反してジオコロナは地球公転面に対して対称な形状をしていることがわかった。金星探査機「あかつき」搭載中間赤外カメラは金星雲頂に現れる巨大な弓状定在温度擾乱を発見した。これは低緯度の高地で発生した山岳波と呼ばれる波動が雲層上端まで達して温度変動を引き起こすことで出現することを突き止めた。
(B-2)ADR 開発で、100mK 以下を達成し、世界の最高水準に追いつくことができた。
(B-3)「ひとみ衛星」の高エネルギー分解能 X 線検出器の観測により、ダークマターの崩壊と解釈されている 3.5keV 輝線の上限値を先行研究の報告以下に抑えた。EUV での補償光学を使った

18

試作望遠鏡で、米国チャンドラ衛星の性能を超える世界最高レベルの分解能を達成した。
GW170817/GRB 170817A の同時観測により重力理論に対し非常に強い制限がついたが、それでもなお生き残った一般相対論の拡張理論が、2014 年に提唱した「スクリーニング機構の部分的破れ」という性質を普遍的にもつ理論であることが判明し、当該研究の先駆性が際立った。ダー
クマターの有力候補である原始ブラックホールの生成率を新しい物理的な議論に基づいて精密に評価することに成功した。
＜課題となった点＞(A-2)現在の測定装置で研究できる不安定原子核は、ほぼ尽くしたため、今後はより精度の高い装置の導入が必要である。
(B-1) FUJIN の実現には数億円の気球実験経費が必要で、科学研究費補助金及び JAXA 競争的資金の獲得を目指している。吸収セル開発は大詰めを迎えているが、フィラメント耐久性が課題である。太いフィラメントを使えば解決するが、フィラメント電力が増加する。それらの最適化にさらなる実験が必要である。
B-2,B-3）「ひとみ衛星（ASTRO-H）」の消失により、超新星残骸の観測からの元素組成比の研究、
及び、複数の銀河団から統計的手法あるいは、特別な銀河団における、ダークマターの検証等が不可能になった。できなくなった研究を可能とするため、「ひとみ衛星（ASTRO-H）」の後継としての「XRISM」衛星の開発をスタートしている。
＜自己評価の実施結果と対応状況＞
毎年の研究報告会で自己評価を行い、進捗状況の確認を行なっている。特に、３年目（2016年）には各班から自己評価報告書を関係者内の web ページで回覧した。また、５年目（2018年）の研究報告会では、各班からの自己評価の報告も行った。３年目の自己評価での、進捗に関連する課題（「ひとみ」衛星の消失等）が報告され、その後の研究方向を確認した。また、装置開発での協働の進展が少ないことが浮き彫りになり、2017 年 11 月 11 日には「先端科学計測
技術ワークショップ」として、チームを超えた計測技術の紹介と意見交換をおこなった。
＜外部（第三者）評価の実施結果と対応状況＞
井上一氏（明星大学・理工学部総合理工学科・教授）、上野 秀樹 氏 (理化学研究所 ・主任
研究員)、河内 宣之 氏 (東京工業大学 ・理学院化学系 ・教授) に外部評価委員を依頼した。
2015 年度の研究報告会(2016 年 2 月 27 日)と 2017 年度の研究報告会(2018 年 2 月 24 日)は、外部 評 価 委 員 を 招 待 し 、 評 価 を お 願 い し た 。 評 価 し て い た だ い た い 結 果 は 、 web ペ ー ジ（http://www2.rikkyo.ac.jp/web/z3000145/project2014/referees.html#side_navigation）に掲載している。
2015 年度の評価では、本研究プロジェクトの意義や個々の研究の進捗には、概ねよい評価を頂いているものの、個々の研究のプロジェクト全体の中での位置付けをはっきりさせること、研究の有機的な関係性を強化することが指摘された。また、大学院生の活躍も外から見える様にする工夫の必要性も指摘された。その後、プロジェクト間での協働のさらなる推進に努めるとともに、大学院生を含んだ論文の出版にも心がけるようにしている。
2017 年度の評価では、拠点形成しての全体目標への到達度の不明確さのためプログラム終了
後の拠点としての考え方が必要であること、さらなる、連携の必要性が指摘された。2018 年度
以降は、さらなるチーム間の連携を意識しつつ研究を進めている。また、本プロジェクト終了
後もセンターとしての活動は継続していくことになっている。

19

＜研究期間終了後の展望＞(A-2) 不安定核の構造の解明に向けた実験的研究の拠点としての役割を果たしていく。理論の新しい解析手法の開発により、素粒子から原子核の性質を統合的に探る方向を目指す。
(B-1)本課題で獲得された観測技術のいくつかはすでに宇宙ミッション提案段階にあり、ロシアの 1.7m 紫外望遠鏡(WSO-UV)を用いて紫外線トランジット法で地球に似た水や酸素を持つ系外惑星の検出計画のロシアとの共同実験、および、米国 SIHLA ミッションに水素吸収セルの搭載の提案を行なっている。
(B-3)EUVでの望遠鏡の性能が上がり、性能評価（分解能測定）が難しくなり、十分な性能を測定仕切れていない。検出器やピンホール等を改良することにより、より正確な性能測定を行い、成果を内外に宣伝していきたい。
(B-3)「ひとみ衛星」にかわる「XRISM衛星」が2022年初頭に打ち上がれば、たくさんの銀河団等の観測に挑戦したい。重力波の初検出以降、重要性も増してきた重力波に関わる理論研究にもやや研究のウェイトを置くようにシフトする。今後の重力波観測の蓄積により波源の連星ブラックホールの物理的性質に関する有意なデータが取り出せるので、連星ブラックホールについて原始ブラックホール起源説からの定量的な予言を行いたい。
＜研究成果の副次的効果＞(A-2)2 MeV くらいまでの低エネルギー陽子による放射捕獲反応の断面積は核種により大きくことなることを利用して，γ線検出により微量分析実現の可能性がある。
(A-3) 余剰次元探索の為の超高精度変位計の技術は、カーリング競技のストーンの動きの解析に応用され、オリンピック日本代表チームへのフィードバックに活用されつつある。
(B-1)本課題によりファネル型 MCP 検出器により真空紫外光の検出効率が向上することが分かり、海外学会での成果発表を通じて、日本独自の技術として、国際大型宇宙望遠鏡計画(WSO-UV,LUVOIR)での採用が検討されている。
(B-3)本研究に関連する研究課題を研究員とともに遂行した多くの大学院生が修士（理学）や、10 名が博士（理学）を授与されるなど、大学院教育にも重要な役割を果たした。

１２ キーワード（当該研究内容をよく表していると思われるものを８項目以内で記載してくださ
い。）
（１）
（５）

元素
原子核

（２）
（６）

空間構造
分子

（３）
（７）

20

惑星
固体表面

（４）
（８）

暗黒物質
極低温検出器

１３ 研究発表の状況（研究論文等公表状況。印刷中も含む。）
上記、１１(４)に記載した研究成果に対応するものには＊を付すこと。
＜雑誌論文＞

No.

査
読

*1

※

*2

※

著者名

論文表題

T. Tachibana, T. Hirayama, and Y.

Positron-annihilation-induced ion

Nagashima

desorption from TiO2(110)

S. Matoba, G.Ishikawa, S. Moriya,

Absolute detection efficiency of aK. Takahashi, T. Koizumi, and H.

tapered microchannel plate for Ne+

Shiromaru

ions

C. Aidala et al., A. Enokizono
3※(349 名中 67 番目), K. Kurita (349
名中 160 番目), J. Murata (349 名
中 207 番目)

*4※

P. Doornenbal, et al, T.
Motobayashi (28 名中 20 番目)
A. Adare et al., A. Enokizono (5905※

名中 125 番目), K. Kurita (590 名
中 283 番目), J. Murata (590 名中
359 番目)

6

7

8

※

※

※

9

※

※

Phys. Rev. B89

201409(R)2014

Rev. Sci. Instrum. 85

86105

2014

Phys.Rev. C90

64908

2014

Phys. Rev. C90

61302

2014

Phys.Rev. C90

54905

2014

596

2014

Phys.Rev. D90

72008

2014

Phys. Lett. B,739

19

2014

Phys.Rev. D90

52002

2014

Phys.Rev. C90

34903

2014

Phys.Rev. C90

34902

2014

Nucl.Phys.A931

1082

2014

Phys.Rev. D90

12007

2014

Phys.Rev. D90

12006

2014

Intermediate-energy Coulomb
excitation of 104Sn: Moderate E2
strength decrease approaching 100Sn
Measurement of KS0 and K*0 in p+p, d+Au,
and Cu+Cu collisions at√(SNN) = 200

GeVmeasurements of γγ rays from fast

Togano(8 名中 3 番目)

nucleiA. Adare et al., A. Enokizono (485

Cross section and transverse

名中 99 番目), K. Kurita (485 名

single-spin asymmetry of η mesons

中 229 番目), J. Murata (485 名中

in pυ +p collisions at √(SNN) = 200

292 番目)GeV at forward rapidity

K. Tshoo, T. Motobayashi（37 名

Neutron occupancy of the 0d5/2 orbital

中 17 番目）

and the N=16 shell closure in 24O

中 219 番目), J. Murata (470 名中

発行年

collisions at √(SNN) = 200 GeV

DALI2: A NaI(Tl) detector array for

280 番目)10

production in asymmetric Cu+Au

Motobayashi(8 名中 2 番目), Y.

名中 93 番目), K. Kurita (470 名

ページ

Nuclear matter effects on J/ψ

S. Takeuchi, et al, T.

A. Adare et al., A. Enokizono (470

雑誌名

Nucl. Instr. andMeth. A763

Low-mass vector-meson production at
forward rapidity in p+p collisions at√(SNN) = 200 GeV

A. Adare et al., A. Enokizono (380System-size dependence of

名中 83 番目), K. Kurita (380 名

open-heavy-flavor production in

中 185 番目), J. Murata (380 名中

nucleus-nucleus collisions at √230 番目)(SNN) = 200 GeV

A. Adare et al., A. Enokizono (37711※

名中 82 番目), K. Kurita (377 名Centrality categorization for Rp(d)+A

中 178 番目), J. Murata (377 名中in high-energy collisions

227 番目)
N.N. Ajitanand et al., A.
12※

Enokizono (521 名中 102 番目), K.
Kurita (521 名中 243 番目), J.
Murata (521 名中 314 番目)

*13

※

14

※

Comparison of the space-time extent
of the emission source in d+Au and
Au+Au collisions at √(SNN) = 200 GeV

A. Adare et al., A. Enokizono (380

Inclusive double-helicity

名中 77 番目), K. Kurita (380 名

asymmetries in neutral-pion and

中 178 番目), J. Murata (380 名中

eta-meson production in

230 番目)at √(SNN) = 200 GeV

A. Adare et al., A. Enokizono (451

Measurement of

21

collisions

名中 103 番目), K. Kurita (451 名

transverse-single-spin asymmetries

中 218 番目), J. Murata (451 名中

for midrapidity and forward-rapidity

277 番目)

production of hadrons in polarized
p+p collisions at√(SNN) = 200 and

62.4 GeV
A. Adare et al., A. Enokizono (36815※

名中 75 番目), K. Kurita (368 名
中 174 番目), J. Murata (368 名中
224 番目)

*16

※

17

※

Heavy-quark production and elliptic
flow in Au+Au collisions at √(SNN) =

*19

※

*20

※

*21

※

※

No.4

2014

193

2014

EPJ Web Conf. 66

5021

2014

EPJ Web Conf. 66

5017

2014

Phys.Part.Nucl. 45

244

2014

Phys.Part.Nucl. 45

241

2014

Phys.Rev. D90

12007

2014

Phys.Rev. Lett.112

222301

2014

47

2014

JPS Conf.Proc. 1

13063

2014

Phys.Rev. C89

44905

2014

Phys.Rev. C89

34915

2014

Phys.Rev. Lett.112

2523012014

J.Phys.Conf.Ser. 453

12018

2014

余剰次元探索を目指した近距離重力実高エネルギーニュー験ス Vol.32

J. Murata (21 名中 1 番目), et al.

Saki Tanaka et al.,J. Murata(11 名中 11 番目)

reversal symmetry using polarized

J. Murata (20 名中 1 番目) et al.

Y. Totsuka et al., J. Murata ( 21
名中 21 番目)
R. Tanuma, et al.,Hyperfine Interact
225

Search of non-standard strong
gravity at nuclear scale using
electron spin geodetic precession
T-Violation experiment at
TRIUMF-ISAC using polarized $^8$Li
First result from the MTV experimentat TRIUMF searching T-violation in
nuclear beta decay

J. Murata (7名中 7 番目)

A new FPGA-based trigger/DAQ system
for the MTV experiment at TRIUMF

A. Adare et al., A. Enokizono (380
22

2014

上遥菜

8Li

※

44907

村田次郎，田中佐季，二宮一史，村The MTV experiment: a test of time

*18

Phys.Rev. C91

62.4 GeV

名中 77 番目), K. Kurita (380 名
中 178 番目), J. Murata (380 名中
230 番目)

Inclusive double-helicity
asymmetries in neutral-pion andeta-meson production in$\vec{p}+\vec{p}$ collisions at$\sqrt{s}=200$ GeV
Azimuthal-angle dependence of

PHENIX Collaboration, A.
23※charged-pion-interferometry

Enokizono (386 名中 78 番目), K.

measurements with respect to second-

Kurita (386 名中 179 番目),

and third-order event planes inJ.

Murata (386 名中 231 番目)

Au$+$Au collisions at$\sqrt{s_{_{NN}}}=200$ GeV
Development of a novel

24※

S. Tanaka, et al., J. Murata (16scintillation-trigger detector for

Nucl.Instrum.Meth.

名中 16 番目)

the MTV experiment using

A752

aluminum-metallized film tapes*25※

Saki Tanaka et al.,J. Murata(16 名中 16 番目)※

Transverse-energy distributions at

Enokizono (391 名中 83 番目), K.
Kurita (391 名中 196 番目),

J.

Murata (391 名中 237 番目)※

correlations in $p$$+$$p$ and $d$+Au

Kurita (449 名中 218 番目),

collisions at $\sqrt{s_{_{NN}}}$ =J.

200 GeVCold-Nuclear-Matter Effects on

Enokizono (424 名中 92 番目), K.
Kurita (424 名中 205 番目),

J.

Murata (424 名中 262 番目)*29※

200$ GeV and implications for

Heavy-flavor electron-muon

PHENIX Collaboration, A.
※

collisions at $\sqrt{s_{NN}}=62.4–

Enokizono (449 名中 103 番目), K.
Murata (449 名中 277 番目)

28

midrapidity in p+p , d+Au , and Au+Au

particle-production models

PHENIX Collaboration, A.
27

Search of T-Violation and Gravity
Signal at Nuclear Scale

PHENIX Collaboration, A.
26

MTV/MTV-G Experiment at TRIUMF

Saki Tanaka et al.,J. Murata (9Heavy-Quark Production at Forward
and Backward Rapidity in d+Au
Collisions at $\sqrt{s_{NN}}=200$
GeV
MTV-G experiment : probing a22

名中 9 番目)

non-standard strong gravitational
field at nuclear scale using geodetic
precession

*30

※

*31

※

Kazufumi Ninomiya, et al., Jiro

Short-range Gravity experiment using

Murata (7 名中 7 番目)

digital image analysis

Masato Nakamura, et al., Tetsuya
Fukuhara (22 人中 11 番目）, Makoto
Taguchi (22 人中 18 番目）
Takei, Dai; Tsujimoto, Masahiro;
32※

Drake, Jeremy J.; Kitamoto,Shunji
Kitamoto, S. (22 名中 1 番目) et

33

al.

J.Phys.Conf.Ser. 453

12007

2014

384

2014

37T

2014

1165K

2014

91441Z

2014

PTEP 2014

073E02

2014

JCAP 1410

068

2014

JCAP 1410

32

2014

Phys. Rev. D89

42001

2014

MNRAS, 439

432

2014

ApJ, 787

18

2014

Science, 345

554

2014

ApJ, 793

64

2014

Phys.Rev. D90

1240732014

243001

2014

124079

2014

32087

2015

261

2015

165

2015

Return to Venus of the Japanese Venus

Acta Astronautica,

Climate Orbiter AKATSUKI

93

X-ray development of the classicalnova V2672 Ophiuchi with Suzaku

Publications of the
Astronomical Societyof Japan, 66

ASTRO-H White Paper - Accreting
Pulsars, Magnetars, and Related

arXiv1412

Sources
Estimation of observation*34

Kitamoto, S. (12 名中 1 番目), et

possibility of the x-ray

Proceedings of theal; Hoshino, A. (12 名中 10 番目);

interferometer with an x-ray

SPIE

beam-splitter

35

*36

*37

※

※

※

Tsutomu Kobayashi and Norihiro
Tanahashi

Exact black hole solutions in
shift-symmetric scalar-tensor
theories

Keisuke Harigaya, Taku Hayakawa,

CDM/baryon isocurvature

Masahiro Kawasaki, Shuichiro

perturbations in a sneutrino

Yokoyama

curvaton model

Naoya Kitajima, David Langlois,

Thermal Effects and Sudden Decay

Tomo Takahashi, Tomohiro

Approximation in the Curvaton

Takesako, Shuichiro Yokoyama

Scenario
Dark matter constraints from38※

Ackermann, M.et al. Uchiyama, Y.

observations of 25 MilkyÂ Way(121 名中 111 番目）

satellite galaxies with the Fermi
Large Area Telescope
Multiwavelength observations of the

39※

Chernyakova, M.

et al.

Uchiyama, Y. (17 名中 11 番目）

binary system PSR B1259-63/LS 2883
around the 2010-2011 periastronpassage

40

※

41

※

42

※

43

※

*44

※

*45

※

Ackermann, M e al.

Uchiyama, Y.

(127 名中 118 番目）
Ackermann, M et al.

Uchiyama,

Uchiyama,

*47

48

※

※

The Spectrum and Morphology of theY. (135 名中 129 番目）

Fermi Bubbles

Xian Gao, Tsutomu Kobayashi,

Covariant Stuckelberg analysis of

Masahide Yamaguchi, DaisukedRGT massive gravity with a general

Yoshidafiducial metric

Tomohiro Harada and Masashi

Black holes as particle

Class. Quant. Grav.

Kimuraaccelerators: a brief review

31

Tomohiro Harada, Mandar Patil andPankaj S. Joshi※

Fermi establishes classical novae as
a distinct class of gamma-ray sources

Ken-Ichi Nakao, Masashi Kimura,*46

Gamma-Ray Emission in Galaxy
Clusters

Y. (154 名中 141 番目）
Ackermann, M et al.

Search for Cosmic-Ray-induced

How small can an over-spinning body
be in general relativity?

K. Takaya, et al., T. Koizumi (7Mobilities of Li+- (2-butanol)n (n=名中 4 番目)

1-2) ions in He gas

T. Tachibana, T. Hirayama, and Y.
Nagashima
岩渕あづさ，立花隆行，平山孝人

Phys. Rev. D 90

J. Phys.:
Conference Series.
635

Comparative study of ion desorption

e-Journal of

from clean and contaminated TiO2(110)

Surface Science andsurfaces by slow positron impacts

Nanotechnology 13

レーザープラズマ光源を用いた希ガス

J. Vac. Soc. Jpn. 58

23

混合凝縮層からの光励起脱離の観測
A. Adare et al., A. Enokizono (48449※

名中 97 番目), K. Kurita (484 名

φmeson production in d+Au

中 223 番目), J. Murata (484 名中

collisions at √(SNN) = 200 GeV

Phys.Rev. C92

44909

2015

Phys.Rev.Lett. 115

1423012015

Phys.Rev. C92

34914

2015

Phys.Rev. C92

34913

2015

Phys.Rev. C93

14904

2015

Phys. Rev. C 92

0146082015

Phys. Rev. Lett., 1142525012015

Phys. Rev. C 91

64315

2015

Phys.Rev. C91

64904

2015

Phys.Rev.Lett. 114

1923012015

Phys. Lett. B, 743

451

2015

PTEP2015

043B032015

Phys.Rev. C91

31901

2015

Phys.Rev. C91

24913

2015

Phys.Rev. D91

32001

2015

Phys.Rev. C91

14907

2015

285 番目)A. Adare et al., A. Enokizono (63050※

名中 133 番目), K. Kurita (630 名
中 302 番目), J. Murata (630 名中
381 番目)A. Adare et al., A. Enokizono (49951※

名中 94 番目), K. Kurita (499 名
中 226 番目), J. Murata (499 名中
293 番目)52※

Measurements of elliptic andtriangular flow in high-multiplicity
3

He+Au collisions at √(SNN) = 200 GeV

Systematic study of charged-pion andkaon femtoscopy in Au + Au collisionsat √(SNN) = 200 GeV

A. Adare et al., A. Enokizono (424Systematic Study of Azimuthal

名中 89 番目), K. Kurita (424 名

Anisotropy in Cu+Cu and Au+Au

中 207 番目), J. Murata (424 名中Collisions at √(SNN) = 62.4 and 200

258 番目)GeV

A. Adare et al., A. Enokizono (44653※

名中 86 番目), K. Kurita (446 名Dielectron production in Au+Au

中 207 番目), J. Murata (446 名中

collisions at √(SNN) = 200 GeV

265 番目)

*54

55

56

57

※

※

※

※

K. Li, et al., T. Motobayashi(10名中 2 番目)※※

Mg near 200 MeV/nucleon with a thick

D. Steppenbeck, et al., T.

Low-Lying Structure of 50Ar and theMotobayashi（23 名中 13 番目）

N=32 Subshell Closure

Zs. Vajta,

T. Motobayashi（23γ-ray spectroscopy of

19

C via the名中 13 番目）

single-neutron knock-out reaction

A. Adare et al., A. Enokizono (480Centrality dependence of

名中 95 番目), K. Kurita (480 名

low-momentum direct-photon

中 225 番目), J. Murata (480 名中

production in Au+Au collisions at

296 番目)√(SNN) = 200 GeV

名中 92 番目), K. Kurita (424 名
中 204 番目), J. Murata (424 名中
261 番目)*59

32

targetA. Adare et al., A. Enokizono (424*58

Relativistic Coulomb excitation in

A. Corsi, K. Matsui,
T.Motobayashi（31 名中 22 番目）

Measurement of long-range angularcorrelation and quadrupole
anisotropy of pions and(anti)protons in central d+Au
collisions at √(SNN) = 200 GeV
Neutron-driven collectivity in lighttin isotopes: Proton inelastic
scattering from 104Sn
TMD Parton Distributions based on*60※

H. Tanaka

Three-Body Decay Functions in NLL
Order of QCD

A. Adare et al., A. Enokizono (58161※

名中 126 番目), K. Kurita (581 名
中 281 番目), J. Murata (581 名中
357 番目)A. Adare et al., A. Enokizono (42862※

名中 93 番目), K. Kurita (428 名
中 202 番目), J. Murata (428 名中
259 番目)

63

64

※

※

Search for dark photons from neutralmeson decays in p + p and d + Au
collisions at √(SNN) = 200 GeV

Measurement of

υ(1S+2S+3S)

production in p+p and Au+Au
collisions at √(SNN) = 200GeV

A. Adare et al., A. Enokizono (381Charged-pion cross sections and

名中 78 番目), K. Kurita (381 名

double-helicity asymmetries in

中 178 番目), J. Murata (381 名中polarized p+p collisions at √(SNN) =230 番目)

200

A. Adare et al., A. Enokizono (375

Cross section for b

名中 82 番目), K. Kurita (375 名

dielectrons in d+Au collisions at √

GeV

24

production via

中 178 番目), J. Murata (375 名中(SNN) = 200 GeV

227 番目)*65※

Jiro Murata, Saki Tanaka.

*66※

T. Creutzig, Y. Hikida

67※

Kameda, S. (19 名中 1 番目), et al.

A review of short-range gravity
experiments in the LHC era
Higgs phenomenon for higher spin
fields on AdS_3
Detectability of hydrous minerals
using ONC-T camera onboard the
Hayabusa2 spacecraft

Hubrig, S.; et al.; Hoshino, A.
68※(10 名中 5 番目); Kitamoto, S. (10
名中 6 番目)*69※

New multiwavelength observations of
the Of?p star CPD -28° 2561

Tomohiro Fujita, Jun'ichi

Can a spectatr scalar field enhance

Yokoyama, Shuichiro Yokoyama

inflationary tensor mode?

Class.Quant.Grav. 32

33001

2015

JHEP 1510

164

2015

1519

2015

MNRAS,447

1885H

2015

PTEP

043E01

2015

467

2015

JCAP 1503

013

2015

Phys. Rev. D 91

1235342015

Phys. Rev. D 91

1235212015

Physical Review D 91

1240082015

Physical Review D 92

24002

2015

JCAP 1502

3

2015

ApJ, 799

86

2015

ApJ, 801

92

2015

ApJ, 806

144

2015

ApJ, 810

14

2015

ApJ, 813

L41

2015

ApJ, 814

29

2015

Science, 350

801

2015

Phys.Rev. D91

0640132015

Advances in Space
Research 56

Hayato Shimabukuro, Shintaro*70※

Yoshiura, Keitaro Takahashi,

Studying 21cm power spectrum with

Mon. Not. Roy.

Shuichiro Yokoyama, Kiyotomo

one-point statistics

Astron. Soc. 451

Ichiki

71

※

*72

※

73

※

Atsuhisa Ota, Toyokazu

Anisotropic CMB distortions from

Sekiguchi, Yuichiro Tada,

non-Gaussian isocurvature

Shuichiro Yokoyama

perturbations

Yuichiro Tada, Shuichiro

Primordial black holes as biased

Yokoyama

tracers

Shuntaro Mizuno, Shuichiro
Yokoyama

Halo/Galaxy bispectrum withequilateral-type primordial
trispectrum

74※

Takahisa Igata, Shinya Tomizawa

75※

Takahisa Igata

Gravitational solitons inLevi-Civita spacetime
Stable Bound Orbits in
Six-dimensional Myers-Perry Black
Holes

*76

※

77

※

78

※

Sachiko Kuroyanagi, Tomo

Blue-tilted Tensor Spectrum and

Takahashi, Shuichiro Yokoyama

Thermal History of the Universe

Ackermann, M et al.

Uchiyama,

Y. (144 名中 137 番目）

The Spectrum of Isotropic Diffuse
Gamma-Ray Emission between 100 MeV
and 820 GeV

Takei, D.; Drake, J. J.;

X-Ray Fading and Expansion in the

Yamaguchi, H.; Slane, P.;“Miniature Supernova Remnant” of GK

Uchiyama, Y.; Katsuda, S.

PerseiErratum: "The Second Catalog of79※

Ackermann, M et al.

Uchiyama,

Y. (177 名中 166 番目）

Active Galactic Nuclei Detected by
the Fermi Large Area Telescope''(2011, ApJ, 743, 171)

80

81

※

※

Ackermann, M et al.

Uchiyama,

Y. (148 名中 144 番目）

Ackermann, M et al.

The Third Catalog of Active Galactic
Nuclei Detected by the Fermi Large
Area Telescope

Uchiyama,

Y. (141 名中 127 番目）

Multiwavelength Evidence for
Quasi-periodic Modulation in the
Gamma-Ray Blazar PG 1553+113
Evidence for Thermal X-Ray Line*82※

Katsuda, S. et al. Uchiyama, Y.

Emission from the(17 名中 17 番目）

Synchrotron-dominated Supernova
Remnant RX J1713.7-3946

83

※

*84

※

Fermi LAT Collaboration;

An extremely bright gamma-ray pulsar

Uchiyama, Y. (116 名中 112 番目）

in the Large Magellanic Cloud

Tsutomu Kobayashi, Yuki

Breaking of Vainshtein screening in

Watanabe, Daisuke Yamauchi

scalar-tensor theories beyond

25Horndeski

*85

※

*86

※

87

※

Sakine Nishi and Tsutomu
Kobayashi

Generalized Galilean Genesis

Tsutomu Kobayashi, Masahide

Galilean Creation of the

Yamaguchi, Jun'ichi Yokoyama

Inflationary Universe

Seiju Ohashi, Norihiro

The most general second-order field

Tanahashi, Tsutomu Kobayashi,

equations of bi-scalar-tensor theory

Masahide Yamaguchi

in four dimensions

JCAP 03057

2015

JCAP 07

017

2015

JHEP 07082015

Phys.Rev. D92

1035032015

Phys. Rev. D 91

0840482015

Phys. Rev. D 91

0840572015

Europhys. Lett. 110

30004

2015

205001

2015

235021

2015

183

2016

324

2016

51301

2016

083D012016

Phys.Rev. D94

1120082016

Phys.Rev. C93

51902

2016

Phys. Rev. C 93

44306

2016

Phys.Rev.Lett. 116

1223012016

Phys.Rev. D93

51103

2016

Suppressing the primordial tensor
88※

Kohji Yajima, Tsutomu Kobayashi

amplitude without changing thescalar sector in quadratic curvaturegravity

*89

※

*90

※

B. J. Carr and Tomohiro Harada

Tomohiro Harada, Chul-Moon Yoo,
Tomohiro Nakama and Yasutaka Koga
Mandar Patil, Pankaj S. Joshi,*91※

Ken-ichi Nakao, Masashi Kimura
and Tomohiro Harada

*92

※

*93

※

*94

※

*95

※

The separate universe problem: 40
years onCosmological long-wavelength
solutions and primordial black holeformation
Timescale for trans-Planckian
collisions in Kerr spacetime

Takafumi Kokubu and Tomohiro

Negative tension branes as stable

Class. Quant. Grav.

Haradathin shell wormholes

32

Takafumi Kokubu, Hideki Maeda andDoes the Gauss-Bonnet term stabilize

Class. Quant. Grav.

Tomohiro Harada

wormholes?

32

K. Takaya, Y. Hasegawa, T.

Mobilities of polyatomic molecularInt. J. Ion Mobil.

Koizumi and H. Tanuma

ions in He gas

Spec. 19

Ion desorption from TiO2(110) by low

Defect and Diffusionenergy positron impact

Forum, 373

T. Tachibana, L. Chiari, M.
Nagira, T. Hirayama and Y.
Nagashima

First spectroscopic information from96※

H. Wang, T. Motobayashi（26 名中
5 番目）

even-even nuclei in the region"southeast" of 132Sn:

Phys. Rev. C 94

Neutron-excitation dominance of the2+ state in 132Cd

97※

J. Lee et al., T. Motobayashi(23Asymmetry dependence of reduction

名中 20 番目)

factors from single-nucleon knockout

Y. Togano (23 名中

23 番目)
A. Adare et al., A. Enokizono (335*98※

名中 60 番目), K. Kurita (335 名
中 150 番目), J. Murata (335 名中
191 番目)*99※of 30Ne at ∼ 230 MeV/nucleon

Prog. Theor. Exp.
Phys.

Measurements of double-helicity
asymmetries in inclusive J/ψ
production in longitudinallypolarized p+p collisions at √(S)=510 GeV

A. Adare et al., A. Enokizono (387

Measurement of the higher-order

名中 78 番目), K. Kurita (387 名

anisotropic flow coefficients for

中 178 番目), J. Murata (387 名中identified hadrons in Au+Au

231 番目)

collisions at √(SNN)=200 GeV
Mapping the deformation in the100※

P. Doornenbal, T. Motobayashi（20`island of inversion'': Inelastic

名中 15 番目）

scattering of

30

Ne and 36Mg atintermediate energies

101

102

※

※

A. Adare et al., A. Enokizono (483Centrality-dependent modification

名中 97 番目), K. Kurita (483 名of jet-production rates in

中 223 番目), J. Murata (483 名中

deuteron-gold collisions at √285 番目)(SNN)=200 GeV

A. Adare et al., A. Enokizono (451

Measurement of parity-violating spin26

名中 86 番目), K. Kurita (451 名

asymmetries in W± production at

中 207 番目), J. Murata (451 名中

midrapidity in longitudinally

265 番目)polarized p+p collisions

A. Adare et al., A. Enokizono (402*103※

名中 75 番目), K. Kurita (402 名

Forward J/ψ production in U+U

中 181 番目), J. Murata (402 名中collisions at √(SNN)=193 GeV

Phys.Rev. C93

34903

2016

Phys. Rev. C 93

24320

2016

Phys.Rev. C93

24911

2016

Phys.Rev. C93

24904

2016

Phys.Rev. C93

24901

2016

Phys. Rev. C 93

14613

2016

Phys.Rev. C93

11901

2016

Phys.Rev. D93

11501

2016

Phys. Rev. C 93

44306

2016

Phys. Rev. C 94

51301

2016

125

2016

Phys.Rev. C94

54910

2016

Phys.Rev. C94

64901

2016

Phys.Rev. C93

34904

2016

232 番目)Y. Shiga, K. Ieki（39 名中 19 番
104

※

目）,

T. Motobayashi（39 名中 23

番目）

105

※

※

108

109

110

※

※

※

※

Scaling properties of fractional

名中 127 番目), K. Kurita (629 名

momentum loss of high-pT hadrons in

中 296 番目), J. Murata (629 名中

nucleus-nucleus collisions at

381 番目)(SNN)= 62.4 GeV

名中 99 番目), K. Kurita (510 名
中 234 番目), J. Murata (510 名中※√

to 2.76 TeV

φ meson production in theforward/backward rapidity region in
Cu+Au collisions at √(SNN)= 200GeV

A. Adare et al., A. Enokizono (706Transverse energy production and

名中 143 番目), K. Kurita (706 名

charged-particle multiplicity at

中 337 番目), J. Murata (706 名中

midrapidity in various systems from

431 番目)√(SNN) = 7.7 to 200 GeV
One-neutron removal from Ne29:

N. Kobayashi,et al., T.

Defining the lower limits of the

Motobayashi (30 名中 18 番目)

island of inversion

A. Adare et al., A. Enokizono (512

Measurement of higher cumulants of

名中 100 番目), K. Kurita (512 名

net-charge multiplicity

中 237 番目), J. Murata (512 名中

distributions in Au+Au collisions at

313 番目)√(SNN) = 7.7-200 GeV

A. Adare et al., A. Enokizono (413

Inclusive cross section and

名中 76 番目), K. Kurita (413 名

double-helicity asymmetry for π0

中 188 番目), J. Murata (413 名中

production at midrapidity in p+p

240 番目)

collisions at √(S) =510 GeV

P. Doornenbal et al.,111

Low-lying excited states in the

A. Adare et al., A. Enokizono (629

300 番目)107

structure in the vicinity of 78Ni:
neutron-rich isotopes 80,82Zn

A. Adare et al., A. Enokizono (510*106

Investigating nuclear shell

Mapping the deformation in the island

T.

Motobayashi,(20 名中 15 番目) Y.
Togano(20 名中 19 番目)

of inversion: Inelastic

scatteringof 30Ne and 36Mg at intermediate
energies
First spectroscopic information from112※

even-even nuclei in the region

H. Wang et al., T.

"southeast" of 132Sn:

Motobayashi,(26 名中 5 番目)

Neutron-excitation dominance of the2+ state in 132Cd
The MTV experiment: searching for

113※

J. Murata (23 名中１番目) et al.

T-violation in polarized Li-8 at
TRIUMF

PHENIX Collaboration, A.
114

115

116

※

※

※

Hyperfine Interact.
237

Measurements of directed, elliptic,

Enokizono (404 名中 75 番目), K.

and triangular flow in Cu$+$Au

Kurita (404 名中 183 番目),

collisions at

J.

Murata (404 名中 234 番目)$\sqrt{s_{_{NN}}}=200$ GeV

PHENIX Collaboration, A.

Azimuthally anisotropic emission of

Enokizono (552 名中 104 番目), K.

low-momentum direct photons in

Kurita (552 名中 255 番目),

Au$+$Au collisions at

J.

Murata (552 名中 332 番目)$\sqrt{s_{_{NN}}}=200$ GeV

PHENIX Collaboration, A.

Single electron yields from

Enokizono (432 名中 84 番目), K.

semileptonic charm and bottom hadron

Kurita (432 名中 198 番目),

decays in Au$+$Au collisions atJ.

27

Murata (432 名中 254 番目)$\sqrt{s_{NN}}=200$ GeV
The masses of higher spin fields on

*117

※

Y. Hikida

AdS_4 and conformal perturbation

Phys. Rev. D94

theoryNaomoto Iwagami, Takehiko Satoh,*118※

Makoto Taguchi, Takeshi Imamura,and Masato Nakamura

*119

※

Infrared cameras onboard Venus
Orbiter Akatsuki

Yasuhiro Shoji, et al., Makoto

FUJIN-2: Balloon Borne Telescope for

Taguchi (10 名中 2 番目)

Optical Observation of Planets

Masato Nakamura, et al., Makoto*120※

Taguchi(52 人中 13 番目）, Tetsuya

AKATSUKI returns to Venus

Fukuhara (52 人中 14 番目）

99050Y 10pp

2016

J. Jpn Soc. Infrared
Science &

5

2016

Pk_95

2016

Technology, 26
Trans. JSASS
Aerospace Tech.
Japan, 14
Earth Planets Space,

2016

68:75

An in-situ K-Ar isochron dating*121※

Yuichiro Cho, et al., Shingo

method for planetary landers using a

Planetary and Space

Kameda (7 名中 7 番目)

spot-by-spot laser-ablation

Science 128

14

2016

1969

2016

117H

2016

17S

2016

technique
Quantitative Potassium Measurementswith Laser-Induced Breakdown*122※

Cho, Y., Horiuchi, M., Shibasaki,

Spectroscopy Using Low-Energy

Applied Spectroscopy

K., Kameda, S., and Sugita, S.

Lasers: Application to In Situ K-Ar

71

Geochronology for Planetary
Exploration
Hitomi Collaboration; Aharonian,
Felix et al. Kitamoto S.(216 名*123※

中 79 番目), Hoshino, A. (216 名
中 54 番目), Uchiyama, Y.(216 名

The quiescent intracluster medium inthe core of the Perseus cluster

Nature, 535

中 191 番目）

*124※

Sugimoto, Juri; et al.; Kitamoto,Shunji (8 名中 3 番目);
Kelley, Richard L.; Hoshino,*125

A.(57 名中 16 番目)、Kitamoto, S.
(57 名中 22 番目)
Fujimoto, Ryuichi, Kitamoto

*126

※

S.(39 名中 12 番目), Hoshino, A.
(39 名中 13 番目)

MAXI observations of long-term

Publications of thevariations of Cygnus X-1 in the

Astronomical Society

low/hard and the high/soft statesof Japan, 68S

The Astro-H high resolution soft

Proceedings of the

x-ray spectrometer

SPIE, Volume 9905

Performance of the helium dewar andProceedings of thecryocoolers of ASTRO-H SXSSPIE, Volume 9905

Tsujimoto, Masahiro, Hoshino,*127※

A.(49 名中 17 番目), Kitamoto, S.

In-orbit operation of the ASTRO-H SXS(49 名中 22 番目)

Proceedings of the
SPIE, Volume 9905

id.
99050V 17

2016

pp
id.
99053S 11

2016

pp
id.
99050Y 10

2016

pp

Takahashi, Tadayuki; et al.;
Hoshino, A.(269 名中 71 番
*128※目),Kitamoto, S. (269 名中 102番目), Uchiyama, Y. (269 名中 229

The ASTRO-H (Hitomi) x-ray astronomy

Proceedings of thesatellite

SPIE, Volume 9905

id.
99050U 17

2016

pp.

番目)
Infinite efficiency of the*129※

Mandar Patil, Tomohiro Harada,

collisional Penrose process: Can a

Ken-Ichi Nakao, Pankaj S. Joshi

overspinning Kerr geometry be theand Masashi Kimura

source of ultrahigh-energy cosmic

Phys. Rev. D 93

1040152016

Phys. Rev. D 94

25006

2016

Phys. Rev. D 94

24038

2016

rays and neutrinos?

*130

*131

※

※

Tomohiro Harada, Shunichiro
Kinoshita and Umpei Miyamoto

Tomohiro Harada, Kota Ogasawara
and Umpei Miyamoto

Vacuum excitation by sudden
appearance and disappearance of a
Dirichlet wall in a cavity
Consistent analytic approach to theefficiency of collisional Penrose
process

28

Correspondence between sonic points
132※

Yasutaka Koga and Tomohiro Harada

of ideal photon gas accretion andPhys. Rev. D 94

44053

2016

093E042016

Phys. Rev. D 94

0640292016

Astrophys. J. 833

61

2016

3003

2016

Phys. Rev. D 931035372016

Phys. Rev. Lett. 117

0611012016

Phys. Rev. D 94

043532

2016

1850052016

Physical Review D 94

1240392016

ApJ, 819

44

2016

ApJ, 819

90

2016

P.R.L.116

1101

2016

ApJ, 823L

2

2016

ApJS, 224

8

2016

ApJ, 824

20

2016

ApJ, 826L

13

2016

ApJS, 225

8

2016

HEAp, 111

2016

PASJ, 68

108

2016

photon spheres

*133

※

*134

※

*135

※

Tomohiro Harada and Sanjay
Jhingan※

Takahisa Igata, Tsuyoshi Houri

Self-similar motion of a Nambu-Goto

and Tomohiro Harada

stringTomohiro Harada, Chul-Moon Yoo,

Primordial black hole formation in

Kazunori Kohri, Ken-ichi Nakao

the matter-dominated phase of theand Sanjay Jhingan

Universe

Yoshiura, Keitaro Takahashi,
Shuichiro Yokoyama, Kiyotomo
Ichiki

*137

*138

*139

※

※

※

140

※

141

※

142

※

143

※

primordial black hole formation:
exact solutions

Hayato Shimabukuro, Shintaro*136

Spherical and nonspherical models of

21cm line bispectrum as a method toprobe cosmic dawn and epoch ofreionization

Ichihiko Hashimoto, Atsushi

Constraining higher-order

Taruya, Takahiko Matsubara,

parameters for primordial

Toshiya Namikawa, Shuichiro

non-Gaussianities from power spectra

Yokoyama

and bispectra of imaging surveys

Misao Sasaki, Teruaki Suyama,

Primordial black hole scenario for

Takahiro Tanaka, Shuichiro

the gravitational-wave event

Yokoyama

GW150914

Ichihiko Hashimoto, Shunaro
Mizuno, Shuichiro Yokoyama

Takahisa Igata, Shinya Tomizawa

primordial non-Gaussianities fromMon. Not. Roy.
Astron. Soc. 458

imaging surveys
Gravitational two solitons inClassical andLevi-Civita spacetime

Quamtum Gravity 33

Energy extraction from Kerr black

Igata, Kentaro Tanabeholes by rigidly rotating strings(123 名中 118 番目）.

Constraining equilateral-type

Shunichiro Kinoshita, Takahisa

Ajello, M. et al. Uchiyama, Y.

Prog.Theor.Exp.Phys

Fermi-LAT Observations ofHigh-Energy Gamma-Ray Emission
toward the Galactic Center

Ajello, M. et al. Uchiyama, Y.

Deep Morphological and Spectral(110 名中 106 番目）

Study of the SNR RCW 86 with Fermi-LAT
Search for Spectral Irregularities

144※

Ajello, M. et al. Uchiyama, Y.

due to Photon-Axionlike-Particle(102 名中 98 番目）

Oscillations with the Fermi Large
Area Telescope

145

※

146

※

Ackermann, M et al.

Uchiyama,

Fermi-LAT Observations of the LIGO

Y. (167 名中 160 番目）

Event GW150914

Acero, F.

The First Fermi LAT Supernova Remnant

Uchiyama, Y. (160 名

中 154 番目）

Catalog
Minute-timescale >100 MeV γ-Ray

147※

Ackermann, M et al.

Uchiyama,

Y. (109 名中 106 番目）

Variability during the Giant
Outburst of Quasar 3C 279 Observed byFermi-LAT in 2015 June148※

Abbott, B et al. Uchiyama, Y.
(1574 名中 1298 番目）

Localization and Broadband Follow-up
of the Gravitational-wave Transient
GW150914
Supplement: “Localization and

149※

Abbott, B et al. Uchiyama, Y.

Broadband Follow-up of the(1548 名中 1296 番目）

Gravitational-wave Transient
GW150914” (2016, ApJL, 826, L13)

150

*151

※

※

Hampton, E. J.; Rowell, G.;

Chandra observations of the HII

Hofmann, W.; Horns, D.; Uchiyama,complex G5.89-0.39 and TeV gamma-ray

Y.; Wagner, S.

source HESSJ1800-240B

Tsuji, Naomi;

Expansion measurements of supernova

29

Uchiyama, Yasunobu

remnant RX J1713.7-3946
Removing Ostrogradski's ghost from152※

Yuji Akita, Tsutomu Kobayashi

cosmological perturbations in $f(R,R_{\mu\nu}^2,

Mod.Phys.Lett. A31

16500672016

103E022016

Phys.Rev. D93

0640782016

Phys.Rev. D93

0640682016

Phys.Rev. D93

0435192016

JCAP 1604

018

2016

Phys.Rev. D94

1035152016

Phys.Rev. D94

0435112016

Phys. Rev. D 93

044054

2016

25

2017

J. Vac. Soc. Jpn. 60

467

2017

J. Vac. Soc. Jpn. 60

307

2017

J. Chem. Phys. 147

1947052017

Rev. Sci. Instr. 89,

033110

2017

21

2017

Phys. Lett. B 767

58

2017

Phys. Rev. Lett. 118

032501

2017

013B042017

Phys. Rev. C 95

041301(R)2017

Phys. Rev. Lett. 118

2025022017

C_{\mu\nu\rho\sigma}^2)$ gravity

*153

※

*154

※

*155

※

Tsutomu Kobayashi, Masaru Siino,

Perturbations of Cosmological and

Masahide Yamaguchi, Daisuke

Black Hole Solutions in Massive

Yoshidagravity and Bi-gravity

Hiromu Ogawa, Tsutomu Kobayashi,

Instability of hairy black holes in

Teruaki Suyama

shift-symmetric Horndeski theories

Kazufumi Takahashi, Teruaki
Suyama, Tsutomu Kobayashi

156※

Yuji Akita, Tsutomu Kobayashi

*157

※

Sakine Nishi, Tsutomu Kobayashi

Prog. Theor. Exp.
Phys. (2016)

Universal instability of hairy black
holes in Lovelock-Galileon theories
in D dimensions
Primordial non-Gaussianities ofgravitational waves beyond Horndeski
Reheating and Primordial
Gravitational Waves in Generalized
Galilean Genesis

158

※

*159

※

Shin'ichi Hirano, Tsutomu
Kobayashi, Shuichiro Yokoyama

Ultra slow-roll G-inflation
Generic instabilities of

Tsutomu Kobayashi

non-singular cosmologies in
Horndeski theory: a no-go theorem

*160

*161

*162

※

※

※

Kota Ogasawara, Tomohiro Haradaand Umpei Miyamoto

A. Iwabuchi, T. Tachibana, and T.
Hirayama

High efficiency of collisional
Penrose process requires heavy
particle production
Photon-stimulated desorption of Ne
metastable atoms from Ar adsorbed on
Ne solids

H. Sawa, M. Anazai, T. Konishi, T.
Tachibana, and T. Hirayama

J. Electr. Spectr.
Rel. Phen. 220

Development of a UHV-compatible
low-energy electron gun using thephotoelectric effect高エネルギー状態選別酸素分子ビーム163※

倉橋光紀，植田寛和の開発と Pt(111)表面への O2 吸着実験
への応用

164

※

165

※

H. Ueta and M. Kurahashi
Y. Nakano, Y. Enomoto, T.
Masunaga, S. Menk, P. Bertier,and T. Azuma

*166

※

167

※

Steric effect in CO oxidation on
Pt(111)
Design and commissioning of the RIKEN
cryogenic electrostatic ring (RICE)

Kazunari Takaya, Yuya Hasegawa,

Mobilities of CH3O+, C2H5O+ and C3H7O+

Chem. Phys. Lett.

Tetsuo Koizumi

ions in He gas

679.

H.N. Liu et al. T. Motobayashi(22
名中 16 番目)

Y. Togano (22 名中

20 番目)

Intruder configurations in the
ground state of 30Ne
Are There Signatures of Harmonic

168※

H.N. Liu et al. T. Motobayashi(73Oscillator Shells Far from名中 21 番目)

Stability? First Spectroscopy of
110Zr

169

170

171

※

※

※

Shuji Sasagawa and Hidekazu
TanakaMinkowski space beyond the IE
approximation

Shuji Sasagawa and Hidekazu
TanakaV. Vaquero

Schwinger-Dyson equation in

Prog. Theor. Exp.
Phys.

The Low-Z Shore of the "Island of
Inversion” and the Reduced Neutron
Magicity Towards 28O

et al. T.

Motobayash(34 名中 24 番目)i

Gamma decay of unbound neutron-holestates in 133Sn

30

J. Hwang et al. T. Motobayashi(45172※

名中 25 番目), Y. Togano(45 名中
42 番目)

173

174

※

※

175

※

*176

※

S. Chenet al. T. Motobayashi(63 名中 15 番目)

F. Flavigny et al. T. Motobayashi(62 名中 15 番目)

179

※

180

※

181

※

※

2017

Phys. Rev. C 95

041392(R)2017

Phys. Rev. Lett. 118

2425012017

Phys. Rev. C 96

011301(R)2017

Phys. Rev. Lett. 118

262501

2017

Shape Evolution in Neutron-Rich
Krypton Isotopes Beyond N=60: First

Motobayashi (64 名中 19 番目)

from low-energy nuclear spectra

名中 2 番目), K.Kurita (17 名中 10First Elastic Electron Scatteringfrom 132Xe at the SCRIT Facility
Quark mass function in Minkowski
space

T. Motobayashi

Shell evolution beyond Z=28 and Z=50:(95 名中 25 番目)

Spectroscopy of 81,82,83,84Zn

L. Olivier et al. T. Motobayashi

Persistence of the Z = 28 Shell Gap(65 名中 22 番目)

Around 78Ni: First Spectroscopy of 79Cu

D. Steppenbeck et al. T.

Structure of 55Sc and development ofMotobayashi (24 名中 12 番目)

the N = 34 subshell closure

H. Tanaka and S. Sasagawa
PHENIX Collaboration, A.

182

evolution in neutron-rich Se

Triaxiality of neutron-rich 84,86,88Ge

C.M. Shand et al.

387

Low-lying structure and shape

M. Lettmann et al., T.

H. Tanaka and S. Sasagawa※

Phys. Lett B 768

Spectroscopy of 98,100Kr

番目)

178

the structure of 19C

Isotopes

K.Tsukada et al. A.Enokizono (17177Single-neutron knockout from 20C andarXiv:

1705.0978
1

2017

Phys. Lett. B 773

492-4972017

Phys. Rev. Lett, 119

1925012017

Phys. Rev. C 96

064310

2017

123B022017

Phys.Rev. C96

64905

2017

Class.Quant.Grav. 34

1850052017

Phys.Rev. D95

112001

2017

Mod.Phys.Lett. A32

1750058

2017

PoS INPC2016

185-1922017

Phys.Rev. C96

64901

2017

Phys.Rev. C96

24907

2017

Phys.Rev. D95

92002

2017

Phys.Rev. D95

92003

2017

Quark mass function in Minkowski

Prog. Theor. Exp.

space

Phys.

Measurements of azimuthal anisotropy

Enokizono (246 名中 44 番目), K.

and charged-particle multiplicity in

Kurita (246 名中 105 番目),

d+Au collisions at √sNN=200, 62.4,

J.

Murata (246 名中 139 番目)

39, and 19.6 GeV
Short-range test of the universality

*183

※

K. Ninomiya (Rikkyo U.) et al.,of gravitational constant G at theJ. Murata (23 名中 23 番目)

millimeter scale using a digital
image sensor
Cross section and transverse

PHENIX Collaboration, A.
184※

Enokizono (436 名中 77 番目), K.
Kurita (436 名中 191 番目),

J.

Murata (436 名中 253 番目)

185

186

※

※

※

H. Kawamura,et al., J. Murata(24 名中 24 番目)

Enokizono (459 名中 83 番目), K.
J.

Murata (459 名中 265 番目)
PHENIX Collaboration, A.
188※

Enokizono (503 名中 102 番目), K.
Kurita (503 名中 230 番目),

J.

Murata (503 名中 301 番目)
PHENIX Collaboration, A.
189※

Enokizono (431 名中 77 番目), K.
Kurita (431 名中 190 番目),

J.

Murata (431 名中 248 番目)
PHENIX Collaboration, A.
190※

polarized p+p collisions at √s=200

A new measurement of electrontransverse polarization in polarized
nuclear β-decay

Jiro Murata (24 名中 1 番目) et al.

Kurita (459 名中 199 番目),

open heavy-flavor decays in
GeV

PHENIX Collaboration, A.
187

single-spin asymmetry of muons fromThe MTV Experiment: from T-violation
to Lorentz-violation
B-meson production at forward andbackward rapidity in p+p and Cu + Au
collisions at √sNN=200 GeV

Measurements of e+e− pairs from open
heavy flavor in p+p and d+Acollisions at √sNN=200 GeV

Measurements of B→J/ψ at forward
rapidity in p+p collisions at √s=510 GeV
Angular decay coefficients of J/ψ

Enokizono (390 名中 73 番目), K.

mesons at forward rapidity from p+p

Kurita (390 名中 171 番目),

collisions at √s=510 GeV

J.

31

Murata (390 名中 224 番目)
Measurement of the relative yields of

PHENIX Collaboration, A.
191※

Enokizono (361 名中 67 番目), K.
Kurita (361 名中 157 番目),

J.

Murata (361 名中 206 番目)※

J.

Murata (435 名中 271 番目)※※

Phys.Rev. D95

72002

2017

Phys.Rev. C95

34910

2017

85

2017

2017-k-06

2017

141

2017

167

2017

12,098

2017

11706

2017

1453

2017

17

2017

76

2017

25

2017

1DY

2017

correlations in p+p collisions at √correlations and azimuthal

Kurita (309 名中 121 番目),

anisotropies in high-multiplicity

J.

Taguchi (Corresponding
Author)(19 人中 14 番目）*195

and direct photon-hadron angular

Measurement of long-range angular

Tetsuya Fukuhara, et al., Makoto※

2017

m effects and evolution in dihadron

Enokizono (309 名中 47 番目), K.
Murata (309 名中 155 番目)

*194

34904

s=510 GeVPHENIX Collaboration, A.
193

Phys.Rev. C95

p+Al, p+Au, and 3He+Au collisions at

Nonperturbative-transverse-momentu

Enokizono (435 名中 85 番目), K.
Kurita (435 名中 206 番目),

forward and backward rapidity in p+p,√sNN=200 GeV

PHENIX Collaboration, A.
192

ψ(2S) to ψ(1S) mesons produced at

p+Au collisions at √sNN=200 GeV
Large stationary gravity wave in the

Nature Geoscience,

atmosphere of Venus

10

Characteristics Evaluation and31th International

Toshihiko Nakano, et al., Makoto

Performance Improvement Method of

Symposium on Space

Taguchi (10 名中 2 番目)

Balloon-Borne Telescope Pointing

Technology andControl System

Science

Absolute calibration of brightness*196※

Tetsuya Fukuhara, et al., Makoto

temperature of the Venus disk

Earth Planets Space,

Taguchi(30 人中 2 番目）

observed by the Longwave Infrared

69

Camera onboard Akatsuki

*197

※

Kazunori Ogohara, et al., Makoto

Overview of Akatsuki data products:

Taguchi(31 人中 16 番目）, Tetsuya

definition of data levels, method andFukuhara(31 人中 20 番目）

accuracy of geometric correction

Toru Kouyama, et al., Makoto*198※

Taguchi(26 人中 3 番目）, Tetsuya
Fukuhara(26 人中 4 番目）
Kameda, S. (13 名中 1 番目) et al.,

*199

※

Yoshioka, K. (13 名中 7 番目),
Taguchi, M. (13 名中 9 番目)

Earth Planets Space,69

Topographical and Local-Time
Dependence of Large Stationary

Geophys. Res. Lett.,

Gravity Waves observed at the cloud44

top of Venus
Ecliptic North-South Symmetry ofGeophysical Research

Hydrogen Geocorona

Letters 44

Experimental characterization of*200※

Yuichiro Cho, et al., Shingo

elastomeric O-rings as reusable

Kameda (11 名中 2 番目), Kazuo

seals for mass spectrometric

Yoshioka (11 名中 9 番目)

measurements: Application to in situ

Advances in Space
Research 60

K-Ar dating on Mars
Preflight Calibration Test Results
201※

Kameda, S. (15 名中 1 番目), et al.

for Optical Navigation Camera

Space Science

Telescope (ONC-T) Onboard the

Reviews 208

Hayabusa2 Spacecraft
Yoshiharu Shinnaka, et al.,*202※

Shingo Kameda (11 名中 4 番目),
Makoto Taguchi (11 名中 10 番目)

203※

A. Iwabuchi, T. Tachibana, and T.
Hirayama

Yoshida, Yuki; et al.; Hoshino,*204

Akio (12 名中 2 番目); Kitamoto,Shunji (12 名中 3 番目)

Imaging Observations of the Hydrogen
Coma of Comet

The Astronomical

67P/Churyumov-Gerasimenko in 2015

Journal 153

September by the PROCYON/LAICA
Photon-stimulated desorption of Ne
metastable atoms from Ar adsorbed on
Ne solids

J. Electr. Spectr.
Rel. Phen. 220

Transmission measurement of thespare Beryllium window of the SXSProceedings of theonboard the Hitomi satellite in

SPIE, Volume 10397

2.0-12 keV with KEK-PF

32

*205

Hoshino, Akio (9 名中 1 番目); et

The evaluation of the Hitomial.; Kitamoto, Shunji (9 名中 3

(Astro-H)/SXS spare beryllium window番目);

in 3.8-30 keV

Sugimoto, Juri; Kitamoto,206

Shunji; Mihara, Tatehiro; MAXI
Team

Observation of the long-term
variability of Cygnus X-1 with MAXI

Proceedings of the

0EH

2017

77

2017

478H

2017

116Y

2017

52S

2017

30Y

2017

15A

2017

0240302017

1050102017

Phys. Rev. D 95

1240192017

Phys. Rev. D 96

0835172017

JCAP 1705

034

2017

1542

2017

Phys. Rev. D 95

063530

2017

PTEP

083E01

2017

JCAP 1712

042

2017

Phys. Rev. D 96

123516

2017

SPIE, Volume 10397
7 years of MAXI:
monitoring X-ray
Transients,

Hitomi Collaboration; Aharonian,
Felix, et al. Kitamoto S.(194 名*207※

中 71 番目), Hoshino, A. (194 名
中 52 番目), Uchiyama, Y.(194 名
中 172 番目）, Ichinohe, Y.(194

Solar abundance ratios of theiron-peak elements in the Perseus

Nature, 551

cluster

名中,54 番目)
The Intensity Modulation of the*208※

Yoshida, Yuki; Kitamoto, Shunji;

Fluorescent Line by a Finite Light

The Astronomical

Hoshino, Akio

Speed Effect in Accretion-powered

Journal, 849

X-Ray Pulsars

*209

※

Sugimoto, Juri; Kitamoto,

Orbital modulations of X-ray light

Publications of the

Shunji; Mihara, Tatehiro;

curves of Cygnus X-1 in its low/hard

Astronomical Society

Matsuoka, Masaru

and high/soft statesof Japan, 69

A Suzaku View of Accretion-powered

The Astronomical

X-Ray Pulsar GX 1+4

Journal, 838

Hitomi Constraints on the 3.5 keV

The AstronomicalLine in the Perseus Galaxy Cluster

Journal, 837L

Yoshida, Yuki; et al.; Kitamoto,*210※

Shunji (6 名中 2 番目); Hoshino,
Akio (6 名中 4 番目)
Aharonian, F. A, et al. Kitamoto
S.(218 名中 80 番目), Hoshino, A.

*211

※

(218 名中 52 番目), Uchiyama,
Y.(218 名中 173 番目）, Ichinohe,Y.(218 名中,54 番目)

*212

※

213

※

Naoki Tsukamoto and Tomohiro

Light curves of light rays passing

Haradathrough a wormhole

Chul-Moon Yoo, Tomohiro Haradaand Hirotada Okawa
Kota Ogasawara,

214※

Tomohiro Harada, Umpei Miyamoto
and Takahisa Igata

215※

Tomohiro Harada, Chul-Moon Yoo,
Kazunori Kohri and Ken-Ichi Nakao
Guillem Domènech, Takashi

216※

Hiramatsu, Chunshan Lin, Misao
Sasaki, Maresuke Shiraishi, Yi
Wang
Hayato Shimabukuro, Shintaro

217※

Yoshiura, Keitaro Takahashi,
Shuichiro Yokoyama, Kiyotomo
Ichiki3D Simulation of Spindle
Gravitational Collapse of a
Collisionless Particle System
Escape probability of thesuper-Penrose process

Phys. Rev. D 95

Class. Quant. Grav.
34

Spins of primordial black holes
formed in the matter-dominated phaseof the Universe
CMB Scale Dependent Non-Gaussianityfrom Massive Gravity during
Inflation

Constraining theepoch-of-reionization model
parameters with the 21-cm bispectrum

Mon. Not. Roy.
Astron. Soc. 468

Multitracer technique for galaxy
218※

Daisuke Yamauchi, Shuichirobispectrum: An application to

Yokoyama, Keitaro Takahashi

constraints on nonlocal primordial
non-Gaussianities

219

※

220

※

221

※

Takeshi Chiba, Shuiciro Yokoyama

Spin distribution of primordial
black holes

Naoya Kitajima, David Langlois,

Refined study of isocurvature

Tomo Takahashi, Shuichiro

fluctuations in the curvaton

Yokoyama

scenario

Daisuke Yamauchi, Shuichiro

Constraining modified theories of

Yokoyama, Hiroyuki Tashiro

gravity with the galaxy bispectrum

33

First limits on the very-high energy
222※

H.E.S.S. Collaboration;

gamma-ray afterglow emission of a

Uchiyama, Y. (250 名中 218 番目）

fast radio burst. H.E.S.S.

A&A 597

115

2017

ApJ, 835

82

2017

A&A, 598

39

2017

ApJ, 836

208

2017

A&A, 600

89

2017

ApJ, 839

129

2017

ApJ,840

432017

MNRAS, 469

446

2017

ApJ, 846

119

2017

A&A, 606

59

2017

ApJ, 848L

12

2017

ApJ, 849

22

2017

ApJ, 850

22

2017

Phys.Rev. D95

0640012017

Phys.Rev. D95

0640112017

Phys.Rev. D95

0840532017

JCAP 1707

009

2017

JCAP 1711

038

2017

258

2018

observations of FRB 150418
Searching the Gamma-Ray Sky for
223※

Racusin, J. L.; et al. Uchiyama,
Y. (143 名中 140 番目）

Counterparts to Gravitational Wave
Sources: /Fermi GBM and LAT
Observations of LVT151012 andGW151226

224

225

226

※

※

※

Characterizing the γ-ray long-term

H.E.S.S. Collaboration;
Uchiyama, Y. (247 名中 217 番目）

Ackermann, M et al.

Uchiyama,

Y. (106 名中 101 番目）

variability of PKS 2155-304 with
H.E.S.S. and Fermi-LAT
Observations of M31 and M33 with the
Fermi Large Area Telescope: A
Galactic Center Excess in Andromeda?
Gamma-ray blazar spectra with

H.E.S.S. Collaboration;
Uchiyama, Y. (331 名中 221 番目）

H.E.S.S. II mono analysis: The caseof PKS 2155-304 and PG 1553+113
Extended Gamma-Ray Emission from the227※

Katsuta, J.; Uchiyama, Y.;

G25.0+0.0 Region: A Star-forming

Funk, S.

Region Powered by the Newly Found OB
Association?

228

※

229

※

230

※

231

※

232

※

233

※

234

※

Ackermann, M et al.

Uchiyama,

Y. (132 名中 127 番目）
Petroff, E.

et al.

and Implications for Dark Matter
Uchiyama,

Y. (376 名番目）
Harris, D. E.

et al.

The Fermi Galactic Center GeV Excess

A polarized fast radio burst at low
Galactic latitude

Uchiyama,

Y. (17 名中 16 番目）

A Multi-band Study of the Remarkable
Jet in Quasar 4C+19.44
Measurement of the EBL spectral

H.E.S.S. Collaboration;
Uchiyama, Y. (250 名中 219 番目）

energy distribution using the VHE γ-ray spectra of H.E.S.S. blazars

Abbott, B et al. Uchiyama, Y.

Multi-messenger Observations of a(3541 名中 2987 番目）

Binary Neutron Star Merger

Inoue, Susumu; Uchiyama,

Cosmic Rays and Non-thermal Emission

Yasunobu; Arakawa, Masanori;

Induced by Accretion of Cool Gas onto

Renaud, Matthieu; Wada, Keiichi

the Galactic Disk

Abdalla, H et al. Uchiyama, Y.
(252 名中 220 番目）

TeV Gamma-Ray Observations of the
Binary Neutron Star Merger GW170817
with H.E.S.S.
Scale-invariant perturbations from235※

Sakine Nishi, Tsutomu Kobayashi

NEC violation: A new variant ofGalilean Genesis
Generalized multi-Galileons,236※

Shingo Akama, Tsutomu Kobayashi

covariantized new terms, and theno-go theorem for non-singularcosmologies

Kazufumi Takahashi, Hayato
237※

General invertible transformation

Motohashi, Teruaki Suyama,and physical degrees of freedom

Tsutomu Kobayashi

238

*239

*240

※

※

※

Shin'ichi Hirano, Sakine Nishi,
Tsutomu Kobayashi

Extended mimetic gravity:
Hamiltonian analysis and gradient

Kobayashi

Matoba, T. Koizumi, H. Tanuma

effective theory of mimetic
cosmological perturbations

Kazufumi Takahashi, Tsutomu

K. Takahashi, K. M. Moriya,

Healthy imperfect dark matter frominstabilities
S.

Mobilities of Li+-attached butanol

Chem. Phys. Lett.

isomers in helium gas at 85.5 K

691.

34

S. Menk, P. Bertier, Y. Enomoto,
241※

T. Masunaga, T. Majima, Y.

for providing keV ion bunches

Nakano, and T. Azuma

242※

A cryogenic linear ion trap beamline

L. Atar et al., Y. Togano (102
名中 93 番目)

Rev. Sci. Instr. 89,

1131102018

Phys. Rev. Lett. 120

052501

2018

Phys. Rev. C 97

0543302018

Phys. Rev. C 97

0443152018

Phys. Rev. C 97

044321

2018

Phys. Lett. B 782

99

2018

Phys. Lett. B 784

392

2018

Phys. Lett. B 785

441

2018

Phys. Rev. Lett. 121

132501

2018

095107

2018

PTEP, 2019

033B042019

Phys.Rev.Lett. 121

222301

2018

Phys.Rev. C98

54903

2018

Phys.Rev. C98

54902

2018

Phys.Rev. D98

72004

2018

Phys.Rev. D98

12006

2018

Quasifree (p, 2p) Reactions on Oxygen
Isotopes: Observation of Isospin
Independence of the Reduced
Single-Particle Strength
Skyrme random-phase approximation

243※

T. Inakura and Y. Togano

analysis of low-energy dipole statesin oxygen isotopes

244

245

※

※

M.L. Cortes et al.

A. Corsi et al.

247

※

※

Inelastic scattering of neutron-richNi and Zn isotopes off a proton target

T. Motobayashi(30 名中 19 番目)
Zs. Vajta et al.

246

T.

Motobayashi (68 名中 24 番目)

Spectroscopy of nuclei around

100

Sn

populated via two-neutron knockout
reactionsT. Motobayashi

Proton single particle energies next

(35 名中 6 番目), K. Ieki (37 名中

to 78Ni: Spectroscopy of 77Cu via

21 番目)

single proton knock-out reaction

X.Y. Liu et al.

T. Motobayashi(74 名中 18 番目)

Spectroscopy of 65,67Mn: Strong
coupling in the N=40 “island of
inversion”
Shape coexistence and isospin

248※

K. Wimmer et al.

T. Motobayashi(34 名中 21 番目)

symmetry in A = 70 nuclei:
Spectroscopy of the Tz = -1 nucleus
70

J. Yasuda et al.
249

*250

*251

※

※

※

T.

Motobayashi(60 名中 29 番目), Y.

Parameter from the Gamow-Teller

Togano(60 名中 53 番目)

Giant Resonance in 132Sn

M. Wakasugi at al.

FRAC: Fringing-RF-field-activatedM. Togasaki(7 名中 2 番目), K. Kurita (7 名中dc-to-pulse converter for low-energy

4 番目)

ion beams
Quark mass function at finite

H. Tanaka and S. Sasagawa

temperature in real-time formalism※

Review of Scientific
Instruments 89

Pseudorapidity Dependence of

PHENIX Collaboration, A.
252

Kr

Extraction of the Landau-Migdal

Enokizono (404 名中 65 番目), K.
Kurita (404 名中 157 番目), J.
Murata (368 名中 208 番目)

Particle Production and Elliptic
Flow in Asymmetric Nuclear
Collisions of p+Al, p+Au, d+Au, and3He+Au at √sNN=200 GeV

PHENIX Collaboration, A.
253※

Enokizono (404 名中 73 番目), K.

Production of π0 and η mesons in

Kurita (404 名中 182 番目), J.

Cu+Au collisions at √sNN=200 GeV

Murata (404 名中 238 番目)
PHENIX Collaboration, A.
254※

Enokizono (454 名中 92 番目), K.
Kurita (454 名中 214 番目), J.
Murata (454 名中 271 番目)※

Enokizono (293 名中 51 番目), K.
Kurita (293 名中 128 番目),

J.

Murata (293 名中 167 目)※

Murata (293 名中 173 番目)

transverse-momentum-dependent
effects in dihadron and direct
photon-hadron angular correlations

Single-spin asymmetry of J/ψ

Enokizono (293 名中 51 番目), K.
Kurita (293 名中 127 番目),

√sNN=200 GeV

in p+p collisions at √s=200 GeV

PHENIX Collaboration, A.
256

measurement in Cu+Cu collisions at

Nonperturbative

PHENIX Collaboration, A.
255

Low-momentum direct photonJ.

production in p+p, p+Al, and p+Au
collisions with transversely
polarized proton beams at sNN−−−√=200 GeV35

PHENIX Collaboration, A.
257※

Cross section and longitudinal

Enokizono (431 名中 79 番目), K.

single-spin asymmetry AL for forward

Kurita (431 名中 193 番目),

W±→μ±ν production in polarizedJ.

Murata (431 名中 252 番目)※

J.

Murata (475 名中 292 番目)

260

※

※

azimuthal anisotropy in central

Kurita (353 名中 151 番目),

p+Au, d+Au, and 3He+Au collisions at

J.

Murata (353 名中 199 番目)√sNN=200 GeV

PHENIX Collaboration, A.

Measurement of ϕ-meson production at

Enokizono (358 名中 61 番目), K.

forward rapidity in p+p collisions at

Kurita (358 名中 156 番目),

√s=510 GeV and its energy dependence

J.

J.

Murata (449 名中 267 番目)※

Enokizono (317 名中 56 番目), K.
Kurita (317 名中 137 番目),

J.

Murata (317 名 182 中番目)

※

2018

Phys.Rev. D98

92006

2018

Phys.Rev. C97

64911

2018

Phys.Rev. Lett.120

62302

2018

Phys.Rev. Lett.120

22001

2018

24

2018

23111

2018

A46

2018

135

2018

44001

2018

341

2018

113H

2018

Lévy-stable two-pion Bose-Einsteincorrelations in √sNN=200 GeV Au+Au
collisions

Correlations in d+Au Collisions at
200, 62.4, 39, and 19.6 GeV and p+Au
Collisions at 200 GeV and

Nuclear Dependence of the

Enokizono (315 名中 56 番目), K.
Kurita (315 名中 136 番目),

64904

Implications for Collective Behavior

PHENIX Collaboration, A.
263

Phys.Rev. C97

Measurements of Multiparticle

PHENIX Collaboration, A.
262

2018

from √s=200 GeV to 7 TeV

Enokizono (448 名中 83 番目), K.
Kurita (448 名中 205 番目),

14912

d+Au and p+p collisions at √sNN=200

Measurements of mass-dependent

PHENIX Collaboration, A.
※

correlations with high pT hadrons in

Enokizono (353 名中 61 番目), K.

Murata (358 名中 259 番目)

261

Phys.Rev. C98

anisotropy via long-range angular

GeV

PHENIX Collaboration, A.
259

2018

Measurement of emission angle

Enokizono (475 名中 94 番目), K.
Kurita (475 名中 219 番目),

32007

p+p collisions at √s=510 GeV

PHENIX Collaboration, A.
258

Phys.Rev. D98

J.

Murata (315 名中 180 番目)

Transverse-Single-Spin Asymmetry
for Forward Neutron Production in
Polarized p+A Collisions at √sNN=200 GeV
Venus Looks Different at Different

*264

※

Sanjay S. Limaye, et al., Makoto

Wavelengths: Morphology of the

Taguchi(29 人中 7 番目）, Tetsuya

Global Day and Night Cloud Cover at

Fukuhara(29 人中 8 番目）

Different Wavelengths from Akatsuki

Earth Planets Space,
70

CamerasKuwabara, M., et al., M.
*265※

Evaluation of hydrogen absorption

Taguchi(9 名中 2 番目), K.
Yoshioka(9 名中 3 番目),

S.

Kameda (9 名中 7 番目
Leonardo A. dos Santos, Vincent
*266

※

*268

※

※

Rev. Sci. Instr., 89

planetary coronasObservability of hydrogen-rich

Astronomy &exospheres in Earth-like exoplanets

Astrophysics 622

Giovanna Tinetti, et al., S.

A chemical survey of exoplanets with

Experimental

Kameda (252 人中 169 番目)

ARIEL

Astronomy 46

Stellar imaging coronagraph andJournal of

exoplanet coronal spectrometer: two

Astronomical

additional instruments for exoplanet

Telescopes,

exploration onboard the WSO-UV 1.7-m

Instruments, andorbital telescope

Systems 4

Bourrier, David Ehrenreich, andShingo Kameda*267

cells for observations of theAlexander Tavrov, et al., Shingo
Kameda (14 名中 2 番目)

Initial inflight calibration for269※

H. Suzuki, et al., S. Kameda (15Hayabusa2 optical navigation camera

名中 5 番目)(ONC) for science observations ofIcarus 300

asteroid Ryugu

*270

※

Hitomi Collaboration; Aharonian,

Detection of polarized gamma-ray

Publications of theFelix et al. Kitamoto S.(194 名

emission from the Crab nebula with

Astronomical Society

中 72 番目), Hoshino, A. (192 名

the Hitomi Soft Gamma-ray Detectorof Japan, 70

36

中 53 番目), Uchiyama, Y(192 名中
173 番目）, Ichinohe, Y.(192 名
中,55 番目）

*271

*272

※

※

Yoshida, Yuki; et al.; Kitamoto,

Erratum: “A Suzaku View of

Shunji (6 名中 2 番目); Hoshino,

Accretion-powered X-Ray Pulsar GX

Akio (6 名中 4 番目)

1+4” (2017, ApJ, 838, 30)

Yatabe, Fumiaki; et al.;Kitamoto, Shunji (8 名中 6 番目)

The Astronomical
Journal, 868

An application of the Ghosh & Lamb

Publications of themodel to the accretion-powered X-ray

Astronomical Society

pulsar X Persei

of Japan, 70

153Y

2018

89Y

2018

38A

2018

1406E

2018

1402T

2018

17H

2018

16H

2018

15H

2018

14H

2018

13H

2018

12H

2018

Hitomi Collaboration; Aharonian,
Felix, et al. Kitamoto S.(197 名*273※

中 72 番目), Hoshino, A. (192 名

Hitomi X-ray observation of the

中 53 番目), Uchiyama, Y(192 名中pulsar wind nebula G21.5-0.9

172 番目）, Ichinohe, Y.(197 名

Publications of the
Astronomical Societyof Japan, 70

中,55 番目）
Journal of
Eckart, Megan E, et al. Kitamoto*274※

S.(28 名中 12 番目), Hoshino, A.
(28 名中 9 番目)

Ground calibration of the Astro-H(Hitomi) soft x-ray spectrometer

Astronomical
Telescopes,
Instruments, andSystems, 4b

*275

※

Takahashi, Tadayuki, et al.

Journal of

Kitamoto S.(270 名中 103 番目),

Astronomical

Hoshino, A. (270 名中 71 番目),
Uchiyama, Y(270 名中 242 番目）,

Hitomi (ASTRO-H) X-ray Astronomy
Satellite

Telescopes,
Instruments, andIchinohe, Y.(270 名中,73 番目）

Systems, 4b

Hitomi Collaboration; Aharonian,
Felix, et al. Kitamoto S.(194 名*276※

中 72 番目), Hoshino, A. (194 名

Glimpse of the highly obscured HMXB

中 53 番目), Uchiyama, Y(194 名中IGR J16318-4848 with Hitomi

173 番目）, Ichinohe, Y.(194 名

Publications of the
Astronomical Societyof Japan, 70

中,55 番目）
Hitomi Collaboration; Aharonian,
Felix, et al. Kitamoto S.(191 名*277※

中 72 番目), Hoshino, A. (194 名
中 53 番目), Uchiyama, Y(194 名中
174 番目）, Ichinohe, Y.(194 名

Hitomi observations of the LMC SNR N

Publications of the132 D: Highly redshifted X-ray

Astronomical Society

emission from iron ejecta

of Japan, 70

中,55 番目）
Hitomi Collaboration; Aharonian,
Felix, et al. Kitamoto S.(204 名*278※

中 72 番目), Hoshino, A. (204 名

Hitomi X-ray studies of giant radio

中 53 番目), Uchiyama, Y(204 名中

pulses from the Crab pulsar

174 番目）, Ichinohe, Y.(204 名

Publications of the
Astronomical Societyof Japan, 70

中,55 番目）
Hitomi Collaboration; Aharonian,
Felix, et al. Kitamoto S.(195 名*279※

中 72 番目), Hoshino, A. (195 名
中 53 番目), Uchiyama, Y(195 名中
174 番目）, Ichinohe, Y.(195 名

Search for thermal X-ray features

Publications of thefrom the Crab nebula with the Hitomi

Astronomical Society

soft X-ray spectrometerof Japan, 70

中,55 番目）
Hitomi Collaboration; Aharonian,
Felix, et al. Kitamoto S.(194 名*280※

中 72 番目), Hoshino, A. (194 名
中 53 番目), Uchiyama, Y(194 名中
174 番目）, Ichinohe, Y.(194 名
中,55 番目）*281※

Hitomi observation of radio galaxy
NGC 1275: The first X-ray

Publications of the

microcalorimeter spectroscopy of

Astronomical Society

Fe-Kα line emission from an activeof Japan, 70

galactic nucleus

Hitomi Collaboration; Aharonian,

Atomic data and spectral modeling

Publications of theFelix, et al. Kitamoto S.(195 名

constraints from high-resolution

Astronomical Society37

中 72 番目), Hoshino, A. (195 名

X-ray observations of the Perseus

中 53 番目), Uchiyama, Y(195 名中

cluster with Hitomi

of Japan, 70

174 番目）, Ichinohe, Y.(195 名
中,55 番目）
Hitomi Collaboration; Aharonian,
Felix, et al. Kitamoto S.(195 名*282※

中 72 番目), Hoshino, A. (195 名

Temperature structure in the Perseus

中 53 番目), Uchiyama, Y(195 名中

cluster core observed with Hitomi

174 番目）, Ichinohe, Y.(195 名

Publications of the
Astronomical Society

11H

2018

9H

2018

1208F

2018

22T

2018

410

2018

105011

2018

Phys. Rev. D 97

1040142018

Phys. Rev. D 98

024018

2018

PTEP 2018

123

2018

Phys. Rev. D 98

1230242018

Phys.Rev.D 97

0235072018

Phys.Rev.D 97

123511

2018

JCAP 1802

053

2018

Mon. Not. Roy.

L52

2018

of Japan, 70

中,55 番目）
Hitomi Collaboration; Aharonian,
Felix, et al. Kitamoto S.(198 名*283※

中 75 番目), Hoshino, A. (198 名

Atmospheric gas dynamics in the

中 55 番目), Uchiyama, Y.(198 名

Perseus cluster observed with Hitomi

中 177 番目）, Ichinohe, Y.(198

Publications of the
Astronomical Societyof Japan, 70

名中,57 番目）
Journal of*284※

Fujimoto, Ryuichi, et al.

Performance of the helium dewar andAstronomical

Kitamoto S.(38 名中 12 番目),

the cryocoolers of the Hitomi soft

Telescopes,

Hoshino, A. (38 名中 13 番目)

x-ray spectrometer

Instruments, andSystems,

4a

Tashiro, Makoto, et al. Kitamoto*285

S.(180 名中 88 番目), Hoshino, A.

Concept of the X-ray Astronomy

Proceedings of the(180 名中 73 番目), Ichinohe,

Recovery Mission

SPIE, Volume 10699

On the stability of a superspinar

Phys. Lett. B 780

Y.(180 名中,74 番目）
Ken-ichi Nakao, Pankaj S. Joshi,
Jun-Qi Guo, Prashant*286※

Kocherlakota, Hideyuki Tagoshi,
Tomohiro Harada, Mandar Patil,
Andrzej Krolak

Complete conformal classification of*287※

Tomohiro Harada, Bernard J. Carr
and Takahisa Igata

theFriedmann-Lemaitre-Robertson-Walker solutions with a linear equation ofClass. Quant. Grav.
35

state
*288

※

*289

※

Takafumi Kokubu, Sanjay Jhingan

Energy emission from a high curvature

and Tomohiro Harada

region and its backreaction
Rotating accretion flows in D

Yasutaka Koga and Tomohiro Harada

dimensions: sonic points, criticalpoints and photon spheres
Primordial black hole abundance from

*290

※

Chul-Moon Yoo, Tomohiro Harada,

random Gaussian curvature

Jaume Garriga and Kazunori Kohri

perturbations and a local density
threshold

*291

292

※

※

Takafumi Kokubu,

Effect of Inhomogeneity on

Koutaro Kyutoku, Kazunori Kohri

Primordial Black Hole Formation in

and Tomohiro Harada

the Matter Dominated Era

D.A. Steer, Marc Lilley, Daisuke

Y-junction intercommutations of

Yamauchi, Takashi Hiramatsu

current carrying strings

Takashi Hiramatsu, Eiichiro
293※

Komatsu, Masashi Hazumi, Misao
Sasaki

294

295

※

※

Reconstruction of primordial tensor
power spectra from B-mode
polarization of the cosmic microwave
backgroundToyokazu Sekiguchi, Tomo

21cm angular power spectrum from

Takahashi, Hiroyuki Tashiro,

minihalos as a probe of primordil

Shuichiro Yokoyama

spectral runnings

Shohei Saga, Hiroyuki Tashiro,

Magnetic reheating

38

Shuichiro Yokoyama

*296

297

※

※

Bence Kocsis, Teruaki Suyama,

Hidden universality in the merger

Takahiro Tanaka, Shuichirorate distribution in the primordial

Yokoyama

black hole scenario

Rampei Kimura, Teruaki Suyama,

Are redshift-space distortions

Masahide Yamaguchi, Daisuke

actually a probe of growth of

Yamauchi, Shuichiro Yokoyama

structure?

Tomohiro Fujita, Ippei Obata,298※

Takahiro Tanaka, Shuichiro
Yokoyama

299

300

301

※

※

※

Astron. Soc. 474

Statistically anisotropic tensor
modes from inflation

Misao Sasaki, Teruaki Suyama,

Primordial black

Takahiro Tanaka, Shuichiroholes--perspectives gravitational

Yokoyama

astronomy

Shohei Saga, Hiroyuki Tashiro,
Shuichiro Yokoyama

Astrophys. J. 854

41

2018

L5

2018

023

2018

063001

2018

Phys. Rev. D 98

0835182018

Phys. Rev. D 98

083522

2018

33

2018

63

2018

Physical Review D 98

64021

2018

A&A61017

2018

A&A, 612

1

2018

A&A, 612

2

2018

A&A, 612

3

2018

A&A, 612

5

2018

A&A, 612

6

2018

A&A, 612

7

2018

A&A, 612

8

2018

A&A, 612

92018

Publ. Astron. Soc.
Jap. 70

JCAP 1807

Class. Quant. Grav.
35

Lmits on primordial magnetic fields
from direct detection experiments ofgravitational wave backgroundTakashi Hiramatsu, Shuichiro

Hunting for statistical anisotropy

Yokoyama, Tomohiro Fujita, Ippei

in tensor modes with B-mode

Obata

observations

Shunichiro Kinoshita, Takahisa

The essence of the Blandford--Znajek

Theoretical andIgata

process

Experimental Physics

Progress of
302

※

2018
Progress of
303※

Takahisa Igata

Scale invariance and constants ofTheoretical andmotionExperimental Physics
2018

304

※

305

※

306

※

307

※

308

309

※

※

Takahisa Igata, Hideki Ishihara,

Rigidly Rotating String Sticking in

Masataka Tsuchiya, Chul-Moon Yooa Kerr Black Hole

H.E.S.S. Collaboration;
Uchiyama, Y. (247 名中 215 番目）
H.E.S.S. Collaboration;
Uchiyama, Y. (260 名中 228 番目）
H.E.S.S. Collaboration;
Uchiyama, Y. (257 名中 226 番目）

H.E.S.S. Collaboration;
Uchiyama, Y. (254 名中 222 番目）

Detection of variable VHE γ-ray
emission from the extra-galactic γ-ray binary LMC P3
The H.E.S.S. Galactic plane survey
The population of TeV pulsar wind
nebulae in the H.E.S.S. Galactic
Plane Survey
Population study of Galactic
supernova remnants at very high γ-ray energies with H.E.S.S.

H.E.S.S. Collaboration;

The supernova remnant W49B as seen

Uchiyama, Y. (256 名中 223 番目）

with H.E.S.S. and Fermi-LAT
H.E.S.S. observations of RX

310※

H.E.S.S. Collaboration;
Uchiyama, Y. (257 名中 225 番目）

J1713.7-3946 with improved angularand spectral resolution: Evidence
for gamma-ray emission extending
beyond the X-ray emitting shell

311

312

313

※

※

※

H.E.S.S. Collaboration;
Uchiyama, Y. (261 名中 229 番目）

H.E.S.S. Collaboration;
Uchiyama, Y. (235 名中 199 番目）

H.E.S.S. Collaboration;
Uchiyama, Y. (258 名中 227 番目）

Deeper H.E.S.S. observations of Vela
Junior (RX J0852.0-4622): Morphology
studies and resolved spectroscopy
A search for new supernova remnant
shells in the Galactic plane with
H.E.S.S.
Characterising the VHE diffuse
emission in the central 200 parsecs
of our Galaxy with H.E.S.S.

39

314

※

315

※

316

※

317

※

318

※

319

※

320

※

H.E.S.S. Collaboration;
Uchiyama, Y. (262 名中 230 番目）

Systematic search forvery-high-energy gamma-ray emission

H.E.S.S. Collaboration;

HESS J1741-302: a hidden accelerator

Uchiyama, Y. (254 名中 216 番目）

in the Galactic plane

MAGIC Collaboration; Uchiyama,
Y. (410 名中 378 番目）

Hagino, K. et al. Uchiyama, Y. (41
名中 37 番目）

in SS433/W50 from MAGIC and H.E.S.S.

of the Hard X-ray Imager onboard

13

2018

A&A, 612

14

2018

JATIS,4

1409

2018

JATIS,4

1410

2018

JATIS,4

1411

2018

MNRAS, 476

4187

2018

PRL, 120

1101

2018

A&A, 617

73

2018

ApJ, 866

26

2018

A&A, 61971

2018

JCAP, 1137

2018

A&A, 620

66

2018

MNRAS, 481

1455

2018

PASJ, 70

110

2018

A&A, 621

116

2018

ApJ, 870

93

2018

MNRAS, 482

3011

2018

Phys.Rev. D97

1035172018

Phys.Rev. D97

104012

2018

Hitomi (ASTRO-H)(ASTRO-H)

Uchiyama, Y. (256 名中 224 番目）

A&A, 612

In-orbit performance and calibration

Hard x-ray imager onboard Hitomi

H.E.S.S. Collaboration;

2018

observations(37 名中 33 番目）

名中 37 番目）

12

Constraints on particle acceleration

Nakazawa, K. et al. Uchiyama, Y.

Tajima, H. et al. Uchiyama, Y. (42A&A, 612

from bow shocks of runaway stars

Design and performance of Soft
Gamma-ray Detector onboard the
Hitomi (ASTRO-H) satellite
H.E.S.S. discovery of very highenergy γ-ray emission from PKS
0625-354
Search for γ -Ray Line Signals from

321※

Abdallah, H et al. Uchiyama, Y.

Dark Matter Annihilations in the(258 名中 226 番目）

Inner Galactic Halo from 10 Years ofObservations with H.E.S.S.

322

※

323

※

324

※

H.E.S.S. Collaboration;

The starburst galaxy NGC 253

Uchiyama, Y. (234 名中 204 番目）

revisited by H.E.S.S. and Fermi-LAT

Tanaka T, et al. Uchiyama, Y. (13
名中 12 番目）

H.E.S.S. Collaboration;
Uchiyama, Y. (253 名中 215 番目）

NuSTAR Detection of Nonthermal
Bremsstrahlung from the Supernova
Remnant W49B
The γ-ray spectrum of the core ofCentaurus A as observed with H.E.S.S.
and Fermi-LAT
Searches for gamma-ray lines and325※

Abdalla, H, et al. Uchiyama, Y.

'pure WIMP' spectra from Dark Matter(235 名中 202 番目）

annihilations in dwarf galaxies with
H.E.S.S.

326

※

327

※

328

※

329

※

H.E.S.S. Collaboration;
Uchiyama, Y. (243 名中 213 番目）

First ground-based measurement of
sub-20 GeV to 100 GeV γ-Rays fromthe Vela pulsar with H.E.S.S. II

Khangulyan, Dmitry; Bosch-Ramon,

Inverse Compton emission from

Valentí; Uchiyama, Yasunobu

relativistic jets in binary systems

Katsuragawa, Miho; et al.;Uchiyama, Yasunobu (9 名中 7 番目)

Suzaku X-ray observations of themixed-morphology supernova remnant
CTB 1

H.E.S.S. Collaboration;

Particle transport within the pulsar

Uchiyama, Y. (229 名中 201 番目）

wind nebula HESS J1825-137
The 2014 TeV γ-Ray Flare of Mrk 501

330※

Abdalla, H, et al. Uchiyama, Y.

Seen with H.E.S.S.: Temporal and(229 名中 199 番目）

Spectral Constraints on Lorentz
Invariance Violation

331※

Abdalla, H, et al. Uchiyama, Y.
(234 名中 204 番目）

VHE γ-ray discovery andmultiwavelength study of the blazar
1ES 2322-409

Shin'ichi Hirano, Tsutomu
332※

Kobayashi, Hiroyuki Tashiro,

Matter bispectrum beyond Horndeski

Shuichiro Yokoyama*333※

Tsutomu Kobayashi, Takashi

Relativistic stars in degenerate

Hiramatsu

higher-order scalar-tensor theories

40

after GW170817

334

※

*335

※

336

※

Hiroaki W. H. Tahara, Sakine

Self-anisotropizing inflationary

Nishi, Tsutomu Kobayashi,

universe in Horndeski theory and

Jun'ichi Yokoyama

beyondAtsushi Nishizawa, Tsutomu

Parity-violating gravity andKobayashi

GW170817

Aya Iyonaga, Kazufumi Takahashi,
Tsutomu Kobayashi

JCAP 1807

058

2018

Phys. Rev. D 98

1240182018

Extended Cuscuton: Formulation

JCAP 1812

2

2018

Measurements of resonant scattering

Publications of thein the Perseus Cluster core with

Astronomical Society

10H

2018

Hitomi SXSof Japan, 70

Mod. Phys. Lett. A 34

19500132019

Physical Review D

accepted

2019

submitted

2019

submitted

2019

Hitomi Collaboration; Aharonian,
Felix, et al. Kitamoto S.(195 名*337※

中 72 番目), Hoshino, A. (195 名
中 53 番目), Uchiyama, Y(195 名中
174 番目）, Ichinohe, Y.(195 名
中,55 番目）

338

※

*339

※

*340

※

H. Ogawa, T. Hiramatsu and T.

Anti-screening of the Galileon force

Kobayashi

around a disk center hole

Tomohiro Harada, Vitor Cardoso
and Daiki Miyata

Particle creation in gravitational
collapse to a horizonless compact
objectK. Ban, M. Akiwa, H. Ueta, T.
Tachibana, and T. Hirayama

New ion desorption mechanism fromrare gas solids by multiply charged
ion impacts

Low Temperature
Physics

System for coincidence measurements*341※

H. Sawa, S. Uchida, H. Ueta, and
T. Hirayamaof the ions desorbed and projectiles
scattered from noble gas solid

X-Ray Spectrometry

surfaces by slow multiply-charged
ion impacts＜学会発表＞
No

発表者名

発表標題

学会名

開催地

発表年月

The 15th Canadian
342

Tomohiro Harada

Threshold of primordial black holeformation

Conference on General
Relativity and
Relativistic

University ofWinnipeg2014 年 5 月

Astrophysics
背景放射で拓く宇宙創
成の物理 – インフレー
343

小林努

一般相対論の拡張

ションからダークエイ
ジまで – シンポジウ

理研和光キャ
ンパス

2014 年 6 月

ム 2014*344

Makoto TAGUCHI (11 名中 1 番目),
他

KAMEDA, Shingo (9 名中 1 番目);
*345

他； TAGUCHI Makoto (9 名中 5
番目)

*346

Yasunobu Uchiyama

A Circumpolar Stratospheric

11th Annual Meeting,Telescope for Observations ofAsia Oceania

Planets – FUJIN

Geoscience Society

SapporoHotel,

2014 年 7 月

SapporoObservation of Geocorona using
Lyman Alpha Imaging CAmera (LAICA)
onboard the very small deep space

COSPAR 2014

Moscow(Russia)

2014 年 8 月

explorer PROCYON
X-ray and Gamma-ray Observations of

超新星・ガンマ線バース

Supernova Remnants

ト研究会

Mechanism of Ion Desorption from
*347

RoytonK. Ban, M. Akiwa, T. Tachibana

Rare Gas Solids by Low Energy

and T. Hirayama,

Multiply-charged Ion Impact,[Selected Topic]

2014 年 8 月

17th International
Conference on the

San Carlos dePhysics of Highly

Bariloche,

Charged Ions

Argentina,(HCI-2014)41

理化学研究所2014 年 9 月

レーザープラズマ光源を用いた希ガ

日本物理学会 2014 年秋

中部大学春日ス固体における光励起脱離実験 II，季大会

井キャンパス銀河団の高エネルギー分光観測にお日本天文学会 2014 年秋

ける重力赤方偏移の影響

期年会

津村大樹、北本俊二、小松飛斗、

早期型星の X 線放射機構の観測的研

日本天文学会 2014 年秋

星野晶夫

究

期年会

Vainshtein mechanism in the

Relativistic

京都大学基礎

Horndeski theory and beyond

Cosmology

物理学研究所

日本物理学会秋季大会

佐賀大学

*348

岩渕あづさ，立花隆行，平山孝人*349

北本俊二、津村大樹、林祐

350

351

Tsutomu Kobayashi

352

小林努、棚橋典大

Exact black hole solutions in shift
symmetric scalar-tensor theories

2014 年 9 月

山形大学

2014 年 9 月

山形大学

2014 年 9 月

2014 年 9 月

2014 年 9 月

YukawaInstitute for353

Shuichiro Yokoyama

Primordial non-Gaussianity in

Relativistic

Theoreticallarge scale structure

Cosmology

Physics,

2014 年 9 月

Kyoto
University
International

354

Jiro Murata

Solvay Workshop on

SolvayThe MTV T-Violation Experiment with

“Beta-Decay Weak

Institute

8Li

Interaction Studies inBrussels,the Era of the LHC”

Brussels,

2014 年 9 月

Belgium355

原田知広、柳哲文

漸近的準一様 解について*356

立花隆行，平山孝人，長嶋泰之

Ion desorption from TiO2(110)
surface induced by positronannihilations, [Hot Topics]

357

S. Matoba,et al.,T.Koizumi(10
名中 9 番目)

Detection efficiencies of a tapered
microchannel plate with highopen-area-ratio

日本物理学会 2014 年秋
季大会

佐賀大学

原子衝突学会第３９回

東北大学片平

年会

キャンパス

2014 年 9 月

2014 年 10 月

11th AsianInternational Seminaron Atomic and東北大学

2014 年 10 月

Molecular Physics
4th Joint Meeting of358

A. ENOKIZONO (15 名中 1 番目), et

Development of the electron

the APS Division ofal.,

spectrometer for the SCRIT

Nuclear Physics andexperiment

the Physical Society

K. KURITA (15 名中 6 番

目),

Waikoloa,
Hawaii2014 年 10 月

of Japan
4th Joint Meeting of
359

DAICHI MURAI, et al., KAZUOIEKI (10 名中 2 番目)

Development of the electron

the APS Division ofspectrometer for the SCRIT

Nuclear Physics andexperiment

the Physical Society

Waikoloa,
Hawaii2014 年 10 月

of Japan*360

Makoto Taguchi (12 名中 1 番目),
et al.

Observation of planets by acircumpolar stratospheric
telescope system FUJIN

地球電磁気・地球惑星圏
学会、第 136 回地球電磁キッセイ文化気・地球惑星圏学会講演

ホール、松本2014 年 10 月

会
地球電磁気・地球惑星圏*361

前田惇徳、他、田口真 (11 名中 2 番目)

惑星観測を目指した極周回成層圏望学会、第 136 回地球電磁キッセイ文化

遠鏡 FUJIN

気・地球惑星圏学会講演

ホール、松本2014 年 10 月

会

*362

*363

*364

T. Tachibana, T. Hirayama, andPositron-annihilation-induced ion

Y. Nagashima

desorption from TiO2(110)

岩渕あづさ，立花隆行，平山孝人

田口真 (10 名中 1 番目)、他

7th International
Symposiumu on Surface
Science (ISSS-7)

Matsue,Japan,
大阪府立大学

レーザープラズマ光源を用いた希ガ

第 55 回真空に関する連ス凝縮層からの光励起脱離の観測，

合講演会

極周回成層圏テレスコープ(FUJIN)に

平成 26 年度大気球シン

宇宙科学研究よる惑星大気観測計画

ポジウム

所、相模原

42

2014 年 11 月

「I-site なん2014 年 11 月ば」
2014 年 11 月

*365

*366

Tomohiro Harada

Tsutomu Kobayashi

Black holes as particle
accelerators: a brief review

Generalized Galilean Genesis

The 24th Workshop on
General Relativity andGravitation in Japan
CosPA 2014

University ofTokyo
Auckland, New
Zealand2014 年 11 月

2014 年 12 月

長崎総科大 新技術創成
367

村田次郎

重力と時空の謎 ～三次元を超える宇

研究所

宙を探る～

設立記念シンポジウム

基礎科学部門長崎2014 年 12 月

「２１世記の科学技術」
368

*369

*370

371

*372

*373

*374

*375

*376

Testing Gravity at Short Scale

Testing Gravity 2015佐藤允基，他，亀田真吾 (8 名中PROCYON 搭載 LAICA によるジオコロナ

第 15 回宇宙科学シンポ

宇宙科学研究2 番目)，田口真 (8 名中 5 番目)

の撮像

ジウム

所、相模原

Atsunori MAEDA, 他, Makoto

極周回成層圏望遠鏡による惑星観測

第 15 回宇宙科学シンポ

宇宙科学研究TAGUCHI (10 名中 2 番目)– FUJIN プロジェクト –

ジウム

所、相模原

原田知広

岩渕あづさ，立花隆行，平山孝人

立花隆行，L. Chiari，柳楽 勝，
平山孝人，長嶋泰之

ール形成「特異点と時空、および

レーザープラズマ光源を用いた希ガ

日本物理学会第７０回

ス固体における光励起脱離実験 III，

年次大会

低速陽電子入射による TiO2(110)からの内殻電子消滅誘起イオン脱離の観測2

日本物理学会第７０回
年次大会
日本物理学会第 70 回年

ネルプレートのイオン検出効率測定

次大会

番目)

2015 年 1 月

2015 年 1 月

名古屋大学

2015 年 1 月

高開口率テーパー型マイクロチャン
ネルプレート検出効率のイオン入射
角依存性

早稲田大学

2015 年 3 月

早稲田大学

2015 年 3 月

日本物理学会年次大会

早稲田大学

2015 年 3 月

KMI 分野横断セミナー

名古屋大学

2015 年 3 月

早稲田大学

2015 年 3 月

千葉2015 年 5 月

SCRIT 実験における散乱電子スペクト

日本物理学会第 70 回年

ロメーターの開発

次大会の評価

2015 年 3 月

ス2015 年 3 月

次大会

崎衛 (15 名中 9 番目)

稲田キャンパ

早稲田大学

日本物理学会第 70 回年

実験に向けたルミノシティ決定精度

早稲田大学早2015 年 3 月

次大会

中における移動度測定

SCRIT 法を用いた電子・不安定核散乱2015 年 3 月

ス

早稲田大学

日本物理学会第 70 回年

泉哲夫(7 名中 4 番目)

栗田和好 (15 名中 4 番目), 戸ヶ稲田キャンパ

2015 年 3 月

Li+ -(2-butanol)n (n=1-3)のヘリウム

榎園昭智 (15 名中 1 番目), 他，

早稲田大学早早稲田大学

高谷一成(7 名中 1 番目),他, 小

中 3 番目)，栗田和好 (16 名中 52015 年 1 月

関連する物理」

高開口率テーパー型マイクロチャン

加藤遼也，他, 小泉哲夫(7 名中 7

Canada

第 16 回特異 点研究会

9 番目)

番目)

*378

宇宙論的長波長解と原始ブラックホ

的場史朗,他,小泉哲夫,(11 名中松尾咲希，他，榎園昭智 (16 名377

Vancouver,

Jiro Murata

日本物理学会第 70 回年
次大会

Breaking of Vainshtein screening in*379

小林 努, 渡辺悠貴, 山内大介

scalar-tensor theories beyond
Horndeski

380

381

*382

村田次郎

余剰次元探索としての近距離重力実験のレビューと Newton 実験

原田知広、柳哲文、中間智弘、古宇宙論的非線形ゆら ぎと原始ブラッ

日本物理学会 2015 年年

賀恭敬

クホール形成次大会

池澤祥太, 亀田真吾, 佐藤允基,

ジオコロナ撮像装置 LAICA の開発と日本地球惑星科学連合

桑原正輝, 吉川一朗, 田口真

撮像結果

2015 年大会
the 6th International

383

Jiro Murata

The MTV experiment : Searching

Symposium on

T-Violation in polarized Li-8 at

Symmetries in

TRIUMF

Subatomic Physics (SSP

Victoria,
Canada2015 年 6 月

2015)High energy particle collision and*384

Tomohiro Harada

collisional Penrose process near a
Kerr black hole

385

Instituto
One Hundred Years ofSuperior

Strong Gravity

Técnico in2015 年 6 月

LisbonK. Ban, et al., T. Tachibana (7New mechanism of ion desorption

24th International

Toledo,名中 6 番目), T. Hirayama,(7 名from rare gas solids byConference on

Spain,

432015 年 7 月

中 7 番目)

multiply-charged ion impact

Photonic, Electronicand Atomic Collisions(ICPEAC 2015)

*386

*387

K. Takaya,(7 名中 1 番目), etal., T. Koizumi (7 名中 4 番目)

Tsutomu Kobayashi
Kitamoto, Shunji (6 名中 1 番

388

目);

et al.;ASTRO-H

Collaboration, High-Mass
Binaries; Magnetars

XXIX International

Mobilities of
Li+-(2-butanol)n(n=1-2) ions in He
gas

Conference of
Photonic, Electronic,

Toledo2015 年 7 月

Rome, Italy

2015 年 7 月

Seattle, USA

2015 年 7 月

Quy Nhon2015 年 8 月

and Atomic Collisions

Galilean Creation of the Inﬂationary Universe

MG14

Prospect with ASTRO-H on New

American Astronomical

Sciences of Accreting Pulsars,

Society, AAS Meeting

Magnetars, & Related Sources#225, id.345.22
the international*389

Tomohiro Harada

Primordial black hole formationfrom cosmological fluctuations

conference ``Hot
Topics in General
Relativity andGravitation 2''

390

*391

*392

*393

*394

395

*396

397

398

399

400

Jiro Murata for the MTV
collaboration

Report from the MTV experimentsearching T-Violation in polarized
Li-8 at ISAC

TRIUMF Nuclear Physics

Vancouver,SeminarCanadaInternational

T. Tachibana, L. Chiari, M.

Observation of

Nagira, T. Hirayama and Y.

positron-annihilation-induced ion

Nagashima,

desorption from a TiO2(110) surface

柳楽勝，立花隆行，L. Chiari，TiO2(110)上における陽電子消滅誘起

日本物理学会 2015 年秋

関西大学千里平山孝人，長嶋泰之

イオン脱離

季大会

山キャンパス

立花隆行，L. Chiari，柳楽勝，TiO2(110)表面上における陽電子刺激

日本物理学会 2015 年秋

関西大学千里平山孝人，長嶋泰之

イオン脱離の入射エネルギー依存性

季大会

山キャンパス

安西央，高野順也，菊池朝海，河光電効果を利用した低エネルギー電

日本物理学会 2015 年秋

関西大学千里田恭佑，立花隆行，平山孝人

子線を用いた電子衝撃脱離実験

季大会

山キャンパス

日本物理学会秋季大会

関西大学

2015 年 9 月

日本物理学会秋季大会

大阪市立大学2015 年 9 月

日本物理学会秋季大会

大阪市立大学2015 年 9 月

日本物理学会秋季大会

大阪市立大学2015 年 9 月

日本物理学会秋季大会

大阪市立大学2015 年 9 月

日本物理学会秋季大会

大阪市立大学2015 年 9 月

日本物理学会秋季大会

大阪市立大学2015 年 9 月

高谷一成, 羽賀友音, 小泉哲夫,
的場史朗, 小島隆夫, 田沼肇

ンの移動度測定と MOBCAL による理論

SCRIT 法を用いた電子・不安定核散乱実験に向けたルミノシティ決定精度

崎衛 (15 名中 9 番目)の評価

戸ヶ崎衛 (7 名中 1 番目), 他,

SCRIT 実験のためのイオンビームクー

栗田和好 (7 名中 3 番目)

ラー・バンチャーの開発

村井大地, 他，家城和夫 (22 名

大強度 48Ca ビームを用いた F 中性子ド

中 2 番目)

リップラインの探索

志賀慶明, 他, 家城和夫 (37 名

中性子過剰 Zn 同位体の低励起状態観

中 18 番目), 本林透(37 名中 22

測による二重魔法核 78Ni 近傍の核構

番目)

造の研究

村井大地, 他，家城和夫 (22 名

大強度 48Ca ビームを用いた中性子ド

中 2 番目)

リップライン探索 II

402

Shuichiro Yokoyama

Wuhan,

Annihilation

China,(ICPA-17)

Galilean Creation of the Inﬂationary Universe
Excavating primordial

International

non-Gaussianities in large scale

Workshop on Particle

structure

Physics and Cosmology

北嶋直弥、David Langlois、高橋

カーバトンシナリオにおける物質等

日本物理学会 2015 年秋

智、横山修一郎

曲率揺らぎ

季大会

404

原田知広、Sanjay Jhingan

Szekeres 解の宇宙物理学への応用

*405

田口

真、他

2015 年 9 月

2015 年 9 月

2015 年 9 月

2015 年 9 月

計算

栗田和好 (15 名中 4 番目), 戸ヶ小林 努, 山口昌英, 横山順一

Conference on Positron

ヘリウム中におけるクラスターイオ

榎園昭智 (15 名中 1 番目), 他,

*401

403

2015 年 8 月

日本物理学会 2015 年秋
季大会

TohokuUniversity

大阪市立大学2015 年 9 月

大阪市立大学2015 年 9 月「あかつき」搭載中間赤外カメラが目

日本気象学会 2015 年度

京都テルサ、京指すサイエンス

秋季大会

都

44

2015 年 9 月

2015 年 10 月

*406

池澤祥太, 亀田真吾, 佐藤允基,

ジオコロナ撮像装置 LAICA の開発と地球電磁気・地球惑星圏

桑原正輝, 吉川一朗, 田口真

撮像結果

学会 2015 年秋学会

X-ray and Gamma-ray Study of

TeV Particle

Kashiwa

Supernova Remnants

Astrophysics(Japan)

極周回成層圏テレスコープ(FUJIN)に

平成 27 年度大気球シン

宇宙科学研究よる惑星大気観測計画

ポジウム

所、相模原

*407

Y. Uchiyama

*408

田口

真 (11 名中 1 番目)、他

千葉

2015 年 10 月

2015 年 10 月

2015 年 11 月

Two Challenges for a High Angular409

Kitamoto, S.

Resolution X-ray Telescope:

The

Adaptive Optics and The「第１３回 X 線結像光
学シンポジウム」

名古屋大学

2015 年 11 月

名古屋大学

2015 年 11 月

相模原2015 年 11 月

相模原2015 年 11 月

Interferometer
410

*411

吉田裕貴, 北本俊二

Takuma Ikeda, Yasunobu
Uchiyama

X 線補償光学 望遠鏡と X 線干渉計

「X 線望遠鏡勉強会

の開発

2015」

Detection of Ti-K X-ray Line
Emission from Cassiopeia A Using
Chandra Observations
Confronting SNR Evolution Models*412

Naomi Tsuji, Yasunobu Uchiyama

with X-ray Observations of RX
J1713.7-3946 and Vela Jr

JAXA 宇宙科学シンポジ
ウム SNSNR2015

JAXA 宇宙科学シンポジ
ウム SNSNR2015
Second LeCosPA*413

Tsutomu Kobayashi

Galilean Creation of the Inﬂ

International

Taipei,ationary Universe

Symposium Everything

Taiwan2015 年 12 月

About Gravity
PROCYON/LAICA によるチュリュモフ・*414

亀田真吾，他

ゲラシメンコ彗星が放出した水素ガ
スの観測

*415

原田知広

第 16 回宇宙科学シンポ

宇宙科学研究ジウム所、相模原

Can an over-spinning Kerr geometry

第 17 回特異 点研究会

be the source of ultra-high energy「特異点と時空、および

cosmic rays and neutrinos?

関連する物理」

2016 年 1 月

慶應義塾大学2016 年 1 月

慶應義塾大学2016 年 1 月

慶応大学

2016 年 1 月

第 17 回特異 点研究会
*416

原田知広

PBH の非球対称形成モデル「特異点と時空、および関連する物理」
第 17 回特異 点研究会

417

伊形尚久

自己相似ストリング「特異点と時空、および関連する物理」

418*419

上野稚知, 三浦大地, 喜多一真,
野村哲平, 立花隆行, 平山孝人

*422

過程の研究

日本物理学会第７１回

東北学院大学年次大会

泉キャンパスSCRIT 法を用いた Xe 同位体標的にお日本物理学会第 71 回年

ける電子散乱のルミノシティ測定

次大会「あかつき」中間赤外カメラによる金第 29 回大気圏シンポジ

宇宙科学研究星雲頂温度観測

ウム所、相模原

ブラックホール周辺：衝突 Penrose 過

ブラックホール磁気圏

程・光子球／音速点対 応

研究会 2016

原始ブラックホールの非球対称形成

日本物理学会 2016 年年

モデル：厳密解次大会

栗田和好 (18 名中 5 番目), 戸ヶ田口

真 (12 名中 1 番目)、他、

福原哲哉 (12 名中 2 番目)

原田知広

424

伊形尚久,富沢真也

Levi-Civita の重力 2 ソリトン

Taguchi, M. (13 名中 1 番目), etInitial results of the Venusianal., T. Fukuhara (13 名中 2 番

cloud-top temperature observations

目)

by Akatsuki/LIR

427

泉キャンパス

した励起原子の脱離原田知広、Sanjay Jhingan*426

東北学院大学年次大会

Ne 固体における Feshbach 共鳴を経由

*423

*425

日本物理学会第７１回

立花隆行, 平山孝人

崎衛 (18 名中 10 番目)*421

ガスクラスターにおける電子的励起

安西央, 河田恭佑, 菊地朝海,

榎園昭智 (18 名中 1 番目), 他，*420

電子エネルギー損失分光法による希田口真 (12 名中 1 番目)、他、

日本物理学会第 71 回
年次大会
International Venus
Conference 2016

東北学院大学2016 年 3 月

2016 年 3 月

2016 年 3 月

北海道夕張市ホテルマウン

2016 年 3 月

トレース イ
東北学院大学2016 年 3 月

東北学院大学2016 年 3 月

MertonCollege,2016 年 4 月

Oxford, UK

あかつき搭載中間赤外カメラによる日本地球惑星科学連合

幕張メッセ、千福原哲哉 (12 名中 2 番目)

金星雲頂温度観測の初期結果

2016 年大会

葉県

Kazuyoshi Kurita

How electron scattering

International

立教大学

45

2016 年 3 月

2016 年 5 月
2016 年 6 月

experiments with the unstable

Symposium on MOdern

nuclei target

Technique and its
Outlook in Heavy Ion
Science (MOTO16)
International

428

Tohru Motobayashi

Technological and methodologicaldevelopments

Symposium on MOdern
Technique and its

立教大学2016 年 6 月

NAOJ, Japan

2016 年 6 月

Outlook in Heavy Ion
Science (MOTO16)

*429

*430

431

Takuma Ikeda, Yasunobu
Uchiyama

A. Iwabuchi, T. Tachibana and
T. Hirayama,

A. Iwabuchi, T. Tachibana and
T. Hirayama,

Detection of Ti-K X-ray Line

Many Riddles About

Emission from Cassiopeia A with

Core-Collapse

Chandra Observatory

Supernovae

Photon-stimulated desorption of Ne
metastable atoms from Ar adsorbed
on solid Ne,

Tsutomu Kobayashi

Photon-stimulated desorption of Ne
metastable atoms from Ar adsorbed
on solid Ne,*433

Uchiyama, Satoru Katsuda,
David Berge, Felix Aharonian

gravitational waves beyond

Tomohiro Harada

Conference on Vacuum

Zurich,Ultraviolet and X-ray

Switzerland,

2016 年 7 月

21st International
Conference on General
Relativity andColumbia
University,

2016 年 7 月

New York, US

6th International
Symposium on

Heidelber,

SNR RXJ1713.7-3946

High-Energy Gamma-Ray

Germany

2016 年 7 月

Astronomy (Gamma2016)

points of ideal photon gas

Electronic excitations and decay
processes in condensed rare gases
T. Hirayama

2016 年 7 月

39th International

Chandra and NuSTAR observations ofaccretion and photon spheres*435

Switzerland,

Gravitation

Correspondence between sonic*434

Zurich,Ultraviolet and X-ray

Physics (VUVX-39)

Horndeski

Naomi Tsuji, Yasunobu

Conference on Vacuum
Physics (VUVX-39)

Primordial non-Gaussianities of432

39th International

studied by low-energy electron,
photon, and ion impact [InvitedTalk]

the 21st International
Meeting on General
Relativity andGravitation

Columbia
University,

2016 年 7 月

New York

77th IUVSTA Workshop
on Surface Processes,
Gas Dynamics, andVacuum Technology of
Cryogenic Vacuum

Fuefuki-city,
Yamanashi,

2016 年 8 月

Japan

Systems
China

Makoto Taguchi (12 名中 1 番目),
*436

et al., Testuya Fukuhara (12
名中 2 番目)

Venusian Cloud-Top Temperature
Observed by Akatsuki/LIR

13th Annual Meeting,
Asia Oceania
Geoscience Society

National
Convention
Centre,2016 年 8 月

Beijing,
China

437

S. Kitamoto (8 名中 1 番目), et

Recent performance of the normalal., A. Hoshino (8 名中 8 番目)

incident X-ray telescope with

SPIE, 9965-19

San Diego, USA

2016 年 8 月

COSMO-16

Michigan, USA

2016 年 8 月

adaptive optics
Revisiting matter isocurvature*438

Shuichiro Yokoyama

fluctuations in the curvaton
scenario

*439

*440

*441

Development of a low-energy

32th European

electron gun using theConference on Surface

photoelectric effectScience (ECOSS32)

山下貴志, 立花隆行, 柳楽勝,

TiO2(110)表面における陽電子刺激イ

日本物理学会 2016 年秋

金沢大学角間矢吹壽国, 平山孝人, 長嶋泰之

オン脱離収量と S-parameter の比較

季大会

キャンパス

立花隆行 (7 名中 1 番目),平山孝

TiO2(110）および H2O/TiO2 表面上にお日本物理学会 2016 年秋

金沢大学角間人 (7 名中 6 番目)

ける陽電子刺激イオン脱離

季大会

キャンパス

H. Sawa, M. Anzai, T. Konishi,
T. Tachibana and T. Hirayama,

46

Grenoble,
France,2016 年 9 月

2016 年 9 月

2016 年 9 月

*442

藤田峻広, 他，榎園昭智 (17 名

SCRIT 法を用いた Xe 同位体標的・電中 4 番目), 栗田和好 (17 名中 6

子散乱実験における ルミノシティ測番目) ,戸ヶ崎衛 (17 名中 10 番

定

日本物理学会秋季大会

宮崎大学

2016 年 9 月

目)The performance of the SCRIT
443

Akitomo ENOKIZONO

Adelaid

detectors for electron-RI

Internatinal Nuclear

Convention

scattering

Physics ConferenceCenter,experiment2016 年 9 月

Austraria
Workshop on Particle

444

Shuichiro Yokoyama

PBH scenario for GW150914

Physics, Cosmology,

TiTech2016 年 9 月

and Gravitation

*445

446

Y. Uchiyama

Gamma Rays from Supernova Remnants

Cosmic Ray Origin –San Vito di

Beyond the Standard

CadoreModels(Italy)平松尚志, 齊藤遼, 成子篤,

CMB bispectrum of tensor

日本物理学会 2016 年秋

佐々木節

perturbations

季大会

定常回転ストリングによる Kerr ブ
447

伊形尚久

ラックホールからのエネルギー引き*449

2016 年 9 月

ウェル五色浜五色浜相対論研究会

抜き

448

宮崎大学

2016 年 9 月

リゾートセン2016 年 9 月

ターInternational Nuclear

Jiro Murata for the MTV

The MTV Experiment: fromcollaboration

T-violation To Lorentz-violation

原田知広、Sanjay Jhingan、郡 和

楕円体の重力崩壊のブラックホール

日本物理学会 2016 年秋範、中尾憲一、柳哲文

形成条件

季大会

Makoto Taguchi

A bow-shaped thermal structure

Physics Conference
2016 (INPC 2016)

Adelaide,
Australia

宮崎大学

2016 年 9 月

2016 年 9 月

Pasadena*450(12 名中 1 番

Convention

目), et al., Tetsuya Fukuhara

traveling upstream of the zonal

DPS 48/EPSC 11(12 名中 2 番目)

wind flow of Venus atmosphere

Center,2016 年 10 月

福原哲哉 (17 名中 1 番目)、他、

金星雲頂高度に発見された巨大重力

日本気象学会 2016 年度

名古屋大学、名

田口

波

秋季大会

古屋

JGRG26大阪市立大学2016 年 10 月

JGRG26大阪市立大学2016 年 10 月

Pasadena,
U.S.A.

*451

真 (17 名中 13 番目)

2016 年 10 月

Generic instabilities of*452

Tsutomu Kobayashi

non-singular cosmologies in
Horndeski theory: a no-go theorem

453

*454

455

*456

Takashi Hiarmatsu, Daisuke

Colliding strings coupled to matterYamauchi, Daniele Steerfield
Primordial black hole formation in

Tomohiro Harada

a matter-dominated universe

Self-similar motion of a Nambu-Goto

Takahisa Igata

string田口真(10 名中 1 番目)、他

田口

真 (19 名中 1 番目)、他、

The 26th Workshop on
General Relativity andGravitation in JapanThe 26th Workshop on
General Relativity andGravitation in Japan

Osaka City
University

Osaka City
University

極周回成層圏テレスコープ(FUJIN)に

平成 28 年度大気球シン

宇宙科学研究よる惑星大気観測計画

ポジウム

所、相模原

2016 年 10 月

2016 年 10 月

2016 年 11 月

地球電磁気・地球惑星圏*457

福原哲哉 (19 名中 5 番目)

金星大気中に発見された巨大定在重

学会、第 140 回地球電磁力波

気・地球惑星圏学会講演

九州大学、福岡

2016 年 11 月

九州大学、福岡

2016 年 11 月

九州大学、福岡

2016 年 11 月

九州大学、福岡

2016 年 11 月会
高村真央、他、田口*458

真 (14 名中 3 番目)、福原哲哉 (14 名中 4番目)

地球電磁気・地球惑星圏
あかつき中間赤外カメラによる金星学会、第 140 回地球電磁極域大気温度構造の解析

気・地球惑星圏学会講演会
地球電磁気・地球惑星圏

*459

神山

徹、他、田口真 (7 名中

2 番目)、
福原哲哉 (7 名中 3 番目)

LIR によって観測された金星雲頂高度

学会、第 140 回地球電磁における温度構造とその時間変化

気・地球惑星圏学会講演会*460

Masaki Kuwabara, Makoto

Evaluation of hydrogen absorption

47

地球電磁気・地球惑星圏

Taguchi, Kazuo Yoshioka, Tokio

cells for observation of the

学会、第 140 回地球電磁Ishida, Shingo Kameda, andplanetary coronas

気・地球惑星圏学会講演

Ichiro Yoshikawa
山下貴志，立花隆行，ルカ・チア
*461

*462

*463

464

*465

会
二酸化チタン表面における陽電子刺リ，柳楽勝，矢吹壽国，平山孝人， 激イオン脱離収率と S-parameter の長嶋泰之

入射エネルギー依存性

山下貴志，立花隆行，柳楽勝，矢TiO2(110)表面からの陽電子刺激イオ

吹壽国，L. Chiari，平山孝人，

ン脱離と 電子刺激イオン脱離の比較

長嶋泰之［優秀ポスター賞］

佐和弘祥，内田俊太郎，高久旭，
山口雄太，立花隆行，平山孝人

希ガス固体表面への低速多価イオン
小角衝突における散乱イオン・脱離イ
オン同時計測装置の開発

平成 28 年度京都大学原子炉実験所専門研究会

京都大学原子

「陽電子科学とその理

炉実験所

工学への応用」
原子衝突学会第 41 回年

富山大学五福

会キャンパス

原子衝突学会第 41 回年

富山大学五福

会

キャンパス

He,Ne 気体中における分子イオン

原子衝突学会第４１回

C3H7O+構造異性体の移動度

年会

的場史朗、岡嶋将司、森屋穰、小コーティングテーパー型マイクロチ

原子衝突学会第４１回

泉哲夫、城丸春夫、高橋果林

ャンネルプレートのイオン検出効率年会

長谷川優也、高谷一成、小泉哲夫

2016 年 12 月

2016 年 12 月

2016 年 12 月

富山大学

2016 年 12 月

富山大学

2016 年 12 月

「プラズマ科学における分光計測の高度化と
*466

田口

真

水素吸収セル法による惑星コロナ観

原子分子過程研究の新核融合科学研測展開」「原子分子データ

究所、土岐2016 年 12 月

応用フォーラムセミナー」合同研究会

467

Tomohiro Takamatsu, Shingo
Kameda, Seiji Sugita

Laboratory Studies on Multi-Band
Imaging of Hydrous Mineral

AGU Fall meeting 2016

Distribution by Hayabusa2/ONC-T

San Francisco(USA)2016 年 12 月

Feasibility studies for the
Hiroki Horikoshi, Shingo
468

Kameda, Go Murakami, Masahiro
Ikoma, Norio Narita

detection of atomic oxygen
exospheres of terrestrial planetsin the habitable zone of a

AGU Fall meeting 2016

San Francisco(USA)2016 年 12 月

low-temperature star with a UV
space telescope
第 29 回理論懇話会シン

469

村田次郎

近距離重力実験

ポジウム「重力が織りな

東北大学

2016 年 12 月

東京工業大学2016 年 12 月

立教大学

2016 年 12 月

立教大学

2016 年 12 月

す宇宙の諸階層」

470

村田次郎

471

原田知広

472

伊形尚久

473

474

*475

*476

発室キックオフワーク
ショップ

原始ブラックホール形成と箍予想
Energy extraction from Kerr black
holes by rigidly rotating strings

第 18 回特異点研究会
第 18 回特異点研究会『特異 点と時空、および関連する物理』

混合希ガスクラスターを標的とした

日本物理学会第 72 回年

大阪大学豊中平山孝人, 立花隆行

電子的励起過程の研究

次大会

キャンパス

野村哲平, 喜多一真, 竹田駿,

電子衝撃によりクラスターから解離

日本物理学会第 72 回年

大阪大学豊中平山孝人, 立花隆行

した準安定励起原子の観測

次大会

キャンパス

日本物理学会第 72 回年

大阪大学豊中次大会

キャンパス

佐和弘祥，高久旭，山口雄太，内田俊太郎，立花隆行，平山孝人

希ガス固体表面への低速多価イオン
小角衝突における散乱イオン・脱離イ
オン同時計測装置の開発 II

山下貴志, 他, 立花隆行,(9 名中TiO2(110)表面における陽電子刺激イ

日本物理学会第 72 回年

大阪大学豊中2 番目), 平山孝人(9 名中 8 番目)

オン脱離と表面捕獲陽電子

次大会

キャンパス

SCRIT 実験のためのイオンビームバ

日本物理学会第 72 回年

ンチャーの開発

次大会

中 3 番目), 戸ケ崎衛 (8 名中 4
番目)

478

探索実験

東工大先端物理計測開喜多一真, 野村哲平, 竹田駿,

山田耕平, 他， 栗田和好 (8 名477

画像認識型変位計を用いた余剰次元

藤田峻広, 他，榎園昭智 (21 名

電子蓄積リングにおける電子散乱実

中 5 番目), 栗田和好 (21 名中 8

験の制動輻射を用いたルミノシティ番目), 戸ヶ崎衛 (21 名中 13 番

測定48

日本物理学会第 72 回年次大会

2017 年 3 月

2017 年 3 月

2017 年 3 月

2017 年 3 月

大阪大学

2017 年 3 月

大阪大学

2017 年 3 月

目)
イオン照射装置性能評価のためのビ
479

中島秀, 栗田和好

ームプロファイルモニター及びペッ

日本物理学会第 72 回年

パーポットエミッタンスメータの開

次大会

大阪大学

2017 年 3 月

発
*480

481

482

483

星野晶夫, 石井亮太, 大木悠生,

TES 型 X 線マイクロカロリメータ動

日本天文学会 2017 年春

佐藤清香, 糠森里美, 北本俊二

作環境の構築と評価

季年会

Generic instabilities of

新学術領域「なぜ宇宙は

non-singular cosmologies in

加速するのか？- 徹底second-order theories: A no-go

的究明と将来への挑戦

theorem-」Refined study of isocurvature

Why does the Universe

fluctuations in the curvaton

accelerate?-MAR2017

関口豊和、高橋智、田代寛之、横running of spectral index を用いた

第７２回日本物理学会

山修一郎

インフレーションモデルの峻別

年会

Takashi Hiramatsu, Ryo Saito,

A new code for non-linear evolution

加速するのか？- 徹底Atsushi Naruko, Misao Sasakiof CMB anisotropy

的究明と将来への挑戦

Tsutomu Kobayashi

Shuichiro Yokoyama

新学術領域「なぜ宇宙は
484

-」
485

486

487

Gravitational waves from cosmic

第７２回日本物理学会

strings年会

原田知広、柳哲文、郡和範、 中物質優勢期における原始ブラックホ

日本物理学会 2017 年年

尾憲一、Sanjay Jhingan

ール形成

次大会

Jiro Murata for the MTV

THE MTV EXPERIMENT

collaboration

崩壊：時間反転対称性

平松尚志, 山内大介

2017 年 3 月

KEK, Tsukuba

2017 年 3 月

大阪大学

2017 年 3 月

高エネルギー
加速器研究機2017 年 3 月

構2017 年 3 月

大阪大学

2017 年 3 月

基礎物理勉強会

KEK, Tokai

2017 年 4 月

Correction of brightness offset

JpGU-AGU Joint Meeting

Makuhari

seen in Akatsuki LIR image

2017

Messe, Chiba

JpGU-AGU Joint Meeting

Makuhari

2017

Messe, Chiba

JpGU-AGU Joint Meeting

Makuhari

2017

Messe, Chiba

Characteristic features in

JpGU-AGU Joint Meeting

Makuhari

cloud-top temperature of Venus

2017

Messe, Chiba

Taguchi (15 名中 4 番目),

Coordinated observation of Venus

JpGU-AGU Joint Meeting

Makuhari

Tetsuya Fukuhara (15 名中 12 番

cloud top with Subaru and Akatsuki

2017

Messe, Chiba

JpGU-AGU Joint Meeting

Makuhari

2017

Messe, Chiba

JpGU-AGU Joint Meeting

Makuhari

2017

Messe, Chiba目), et al., Makoto Taguchi (10
名中 3 番目)
Hiroyuki Maezawa, et al.,

*489

KEK

大阪大学

Tetsuya Fukuhara (10 名中 1 番*488

2017 年 3 月

Makoto Taguchi (10 名中 4 番目),
Tetsuya Fukuhara (10 名中 5 番
目)

原子核のベータ2017 年 5 月

Synergetic mission of simultaneous
observations toward bow-shaped
structures induced by atmosphericgravity wave on Venus with ALMA and2017 年 5 月

Venus Climate Orbiter “Akatsuki”
Study of the horizontal

490

Takehiko Akiba, et al., Makoto
Taguchi (11 名中 10 番目)

distribution of Venusian sulfuric
clouds using a general circulation
model: Comparison with the Akatsuki

2017 年 5 月

data
Makoto Taguchi (15 名中番 1 目),*491

et al., Tetsuya Fukuhara (15
名中 2 番目)

2017 年 5 月

Takao M. Sato, et al., Makoto*492

2017 年 5 月

目)Toru Kouyama, et al., Makoto*493

Taguchi (14 名中 3 番目),
Tetsuya Fukuhara (14 名中 4 番
目)
Mao Takakmura, et al., Makoto*494

Taguchi, (15 名中 2 番目)
Tetsuya Fukuhara (15 名中 3 番
目)495

Shuichiro YokoyamaFrequent appearance of large
stationary gravity waves in Venus
atmosphere

Characteristic of polar dipoles
seen by LIR onboard the Venus
orbiter Akatsuki

Isocurvature fluctuations in thecurvaton scenario

2017 年 5 月

The origin andevolution of the
Universe

49

2017 年 5 月

Jeju, Korea

2017 年 5 月

7th International
496

Yuji Nakano

Development of RICE [Invited Talk]

workshop onelectrostatic storage
devices (ESD2017)

Cryogenic ion storage ring RICE for497

Yuji Nakano

atomic and molecular physics[Invited Talk]

Université
Claude2017 年 6 月

Bernard Lyon 1

The 10th International
Conference on Nuclear

Kanazawa

Physics at Storage

Theatre2017 年 6 月

Rings (STORI’17)
２０１７年度第４７回

498

横山修一郎

観測的インフレーション宇宙論

天文・天体物理若手夏の長野2017 年 7 月

山口大学

2017 年 7 月

学校

499

500

*501

Takashi Hiramatsu, Eiichiro

Reconstruction of primordial

Komatsu, Masahi Hazumi, Misao

tensor power spectrum from B-mode

Sasakiobservations

RESCEU Summer School

Observation of Shell Structure in

33th European

Mixed Ar/Kr Clusters Studied byConference on Surface

Electron Energy Loss Spectroscopy

Science (ECOSS33),

佐和弘祥，安西央，小西達也，立超高真空に対応した光電効果型低エ2017 年真空・表面科学

花隆行，平山孝人

ネルギー電子銃の開発

合同講演会

K. Kita, T. Nomura, T.
Tachibana and T. Hirayama

Szeged,Hungary,

横浜市立大学2017 年 8 月

2017 年 8 月

SuntecMakoto TAGUCHI (15 名中 1 番目),
*502

et al., Tetsuya FUKUHARA (15
名中 2 番目)

Characteristic Features inCloud-Top Temperature of Venus

14th Annual Meeting,
Asia Oceania
Geoscience Society

Singapore
Convention &Exhibition2017 年 8 月

Centre,Singapore
SuntecMao TAKAMURA, et al., Makoto*503

TAGUCHI (15 名中 2 番目),
Tetsuya FUKUHARA (15 名中 3 番目)

Characteristic of Polar Dipoles

14th Annual Meeting,Seen by LIR Onboard the Venus

Asia Oceania

Orbiter Akatsuki

Geoscience Society

Singapore
Convention &Exhibition2017 年 8 月

Centre,Singapore
Suntec*504

Tetsuya FUKUHARA (9 名中 1 番

Precision of Brightness

14th Annual Meeting,目), et al., Makoto TAGUCHI (9Temperature for Akatsuki LIR

Asia Oceania

名中 3 番目)

Observation on Orbit

Geoscience Society

Singapore
Convention &Exhibition2017 年 8 月

Centre,Singapore

Generic instabilities of505

Tsutomu Kobayashi

non-singular cosmologies in

COSMO17

Horndeski theory: a no-go theorem
506

507

Takashi Hiarmatsu, Daisuke

Field-theoretic simulations of

Yamauchi, Daniele Steer

colliding superconducting strings

平松尚志, 小松英一郎, 羽澄昌
史, 佐々木節内田俊太郎，高橋舞, 水越友里

*508菜, 佐和弘祥，植田寛和, 平山孝
人

*509

510

Paris Diderot

東北研究会

東北大学

反射イオン測定による希ガス固体と日本物理学会 2017 年秋

上智大学四ツ多価イオン間の相互作用の研究

季大会

谷キャンパス

脱離イオン質量分布のイオン入射角人

依存性

伊五澤涼, 山口貴之, 中野祐司,

極低温静電型イオン蓄積リング RICE

日本物理学会 2017 年秋

久間晋, 東俊行

中で輻射冷却された N2O+の回転分光

季大会

分子検出に向けた多素子 TES マイク

日本物理学会 2017 年秋

ロカロリメータの性能評価

季大会

SCRIT 実験：安定核標的による成果と日本物理学会秋季大会

塚田暁, 他，榎園昭智 (15 名中 4

Université

2017 年 8 月

2017 年 8 月

2017 年 8 月

observations

Ne 固体への低速 Arq+ 衝撃における

番目)
512

tensor power spectrum from B-mode

水越友里菜, 植田寛和, 平山孝

19 番目), 中野祐司 (23 名中 14

University

Reconstruction of primordial

佐和弘祥, 内田俊太郎, 高橋舞,

岡田信二, 他，一戸悠人(23 名中
511

COSMO17

Paris Diderot50

原子衝突学会第 41 回年会

2017 年 9 月

岩手大学

2017 年 9 月

岩手大学

2017 年 9 月

岩手大学

2017 年 9 月

宇都宮大学

2017 年 9 月

番目), 栗田和好 (15 名中 6 番

今後目), 戸ヶ崎衛 (15 名中 10 番目)
吉岡和夫 (11 名中 1 番目)、他、*513

田口真 (11 名中番 5 目)、亀田真吾 (11 名中 6 番目)

超小型探査機による光学観測手法の日本惑星科学会秋季講

惑星科学への応用

演会

大阪

2017 年 9 月

名古屋大学

2017 年 9 月

新学術領域「加速宇宙」
514

横山修一郎

原始ブラックホール

A01, A03, B01 合同コア
ミーティング
ICG-NAOC-YITP joint

515

Takashi Hiramatsu, Naoya
Oishi, Atsushi Taruya

Gravitational clustering ofmassive neutrinos around cold dark
matter halos

workshop,“Next-generation

基礎物理学研cosmology with究所2017 年 9 月

large-scale
structure”

516

517

518

平松尚志, 小松英一郎, 羽澄昌
史, 佐々木節

Reconstruction of primordial
tensor power spectrum from B-mode
observations

季大会

Reconstruction of primordial

新学術領域研究「加速宇tensor power spectrum from B-mode

宙」合同グループミーテ

observations

ィング原田知広、柳哲文、郡和範, 中尾

物質優勢期の原始ブラックホール形

日本物理学会 2017 年秋

憲一

成における角運動量の効果

季大会

平松尚志, 小松英一郎, 羽澄昌
史, 佐々木節Spins of primordial black holes519

日本物理学会 2017 年秋

Tomohiro Harada

formed in the matter-dominatedphase of the Universe

宇都宮大学

2017 年 9 月

名古屋大学

2017 年 9 月

宇都宮大学

2017 年 9 月

Workshop on``Gravitational

NagoyaDynamics and Black

University

2017 年 9 月

Holes''
不惑 BZ77 研究会:回転

520

伊形尚久

磁力線とストリングとの対応関係に

ブラックホールからのもとづいて理解する BZ 過程

電磁気的エネルギー引

琵琶湖クラブ2017 年 9 月

き抜き
142nd Annual Meeting,

Mao Takamura, et al., Makoto*521

Taguchi (14 名中 2 番目),

Study on the thermal structure of

Tetsuya Fukuhara (14 名中 3 番

the Venusian polar atmosphere

目)

*522

Society ofGeomagnetism andEarth, Planetary andSpace Sciences
142nd Annual Meeting,

Tetsuya Fukuhara, Hiroki Ando,

Comparison of Akatsuki radio

Masahiro Takagi, Takeshi

occultation experiments with

Imamura, Makoto Taguchi, andthermal infrared image obtained by

Akatsuki RS/LIR team

LIR

Takeru Yamada, Takeshi

A numerical simulation of theSociety of

Imamura, Tetsuya Fukuhara, andlarge-scale stationary gravity

Geomagnetism and

Makoto Taguchi

waves in the Venus atmosphere

Earth, Planetary andSociety ofGeomagnetism andEarth, Planetary andSpace Sciences
142nd Annual Meeting,*523

Space Sciences
*524

525

526

田口

真、莊司泰弘、中野壽彦、

高橋幸弘、今井正尭、白藤祐稀子

極周回成層圏テレスコープ FUJIN

Takashi Hiramatsu, Eiichiro

Reconstruction of primordial

Komatsu, Masahi Hazumi, Misao

tensor power spectrum from B-mode

Sasakiobservations

Tomohiro Harada

Uji Campus,
Kyoto
University,

2017 年 10 月

Kyoto

Uji Campus,
Kyoto
University,

2017 年 10 月

Kyoto

Uji Campus,
Kyoto
University,

2017 年 10 月

Kyoto

平成 29 年度大気球シン

宇宙科学研究

ポジウム

所、相模原

JGRG27

広島大学

2017 年 11 月

Kavli IPMU

2017 年 11 月

Formation of primordial black holes

Focus Week onfrom primordial fluctuations

Primordial Black Holes

2017 年 11 月

Higashi
527

Tomohiro Harada

Spins of primordial black holes
formed in the matter-dominated era

The 27th Workshop on

Hiroshima

General Relativity andArts andGravitation in Japan

Culture Hall
Kurara512017 年 11 月

Workshop on
528

Jiro Murata

Probing strong gravity using

Gravitational physics

geodetic precession

with particle

KEK, Tokai

2017 年 11 月

accelerators
Mao Takamura, et al., Makoto*529

Taguchi (15 名中 2 番目),

Study on the thermal structure of

Tetsuya Fukuhara (15 名中 3 番

the Venusian polar atmosphere

New Orleans,
2017 AGU Fall Meeting

Takashi Hiarmatsu, Daisuke

Field-theoretic simulations of

Yamauchi, Daniele Steer

colliding superconducting strings

CosPa2017

International
531

Tomohiro Harada

Spins of primordial black holes
formed in the matter-dominated era

Symposium on Cosmology
and Particle
Astrophysics ``CosPA2017''

532

原田知広

原始ブラックホールの形成

533

原田知広

FLRW 解について

534

伊形尚久

第 30 回理論懇シンポジウム
第 19 回特異点研究会

磁力線とストリングの対応関係とBlandford–Znajek 過程

2017 年 12 月

U.S.A.

目)
530

Louisiana,

基礎物理学研究所

2017 年 12 月

YukawaInstitute for
Theoretical
Physics,

2017 年 12 月

Kyoto
University
東京大学2017 年 12 月

大阪市立大学2017 年 12 月

大阪市立大学2017 年 12 月

第 19 回特異点研究会『特異点と時空、および関連する物理』
Yukawa535

Tomohiro Harada

Primordial black holes formed in
the matter-dominated era

International
Workshop ``Gravity andCosmology 2018''

Institute for
Theoretical
Physics,

2018 年 1 月

Kyoto
University

*536

537

538

*539

吉岡和夫、桑原正輝、田口真、川D/H 吸収セルの開発と惑星科学への貢

原琢也、亀田真吾、吉川一朗

献Takashi Hiramatsu, Eiichiro

Reconstruction of primordial

Komatsu, Masahi Hazumi, Misao

tensor power spectrum from B-mode

Sasakiobservations

Takashi Hiramatsu, Kazuya

Dynamical screening of scalar waves

GC2018 “Gravity and

基礎物理学研Koyamain Cubic Galileon model

Cosmology 2018”

究所

佐和弘祥, 内田俊太郎, 高橋舞,

Ne 固体表面への低速 Ar 多価イオン衝

水越友里菜, 植田寛和, 平山孝

撃における反射イオン・脱離イオン同人

時計測内田俊太郎, 高橋舞, 水越友里
*540菜, 佐和弘祥, 植田寛和, 平山
孝人
河田恭佑, 菊地朝海, 寺田まな

*541

み, 飯田真以, 植田寛和, 平山孝人
菊地朝海, 河田恭佑, 飯田真以,*542

寺田まなみ, 植田寛和, 平山孝人山田真也, 他, 一戸悠人,(23 名543

中 18 番目),中野祐司,(23 名中 20
番目)

544

*545

中野祐司

飯田進平, 東俊行, 中野祐司

第 19 回惑星圏研究会

東北大学、仙台2018 年 2 月

東北大学

2018 年 2 月

新学術領域「なぜ宇宙は加速するのか？- 徹底的究明と将来への挑戦-」

日本物理学会第 73 回年次大会

東京理科大学
野田キャンパ2018 年 3 月

ス
東京理科大学

希ガス固体での多価イオン衝撃にお日本物理学会第 73 回年

ける反射イオンの観測

次大会

希ガス固体における電子入射による

日本物理学会第 73 回年

負イオン共鳴状態の観測

次大会

電子衝撃による希ガス固体からのイ

日本物理学会第 73 回年

オンの脱離

次大会

超伝導カロリメータを用いた低温下日本天文学会 2018 年春

千葉大学西千の星間分子計測実験(1)

季年会

葉キャンパス

周期クーロン場による原子状態制御

日本物理学会第 73 回年と精密分光［招待講演］

次大会

合流ビーム実験に向けた中性ビーム

日本物理学会第 73 回年

源の開発

次大会

52

2018 年 2 月

野田キャンパ2018 年 3 月

ス
東京理科大学
野田キャンパ2018 年 3 月

ス
東京理科大学
野田キャンパ2018 年 3 月ス2018 年 3 月

東京理科大学
野田キャンパ2018 年 3 月

ス
東京理科大学
野田キャンパス

2018 年 3 月

546

547

周期クーロン場による原子状態制御

日本物理学会第 73 回年と精密分光［招待講演］

次大会

堀充希, 他，榎園昭智 (7 名中 2

電子蓄積リングにおける二光子相関

日本物理学会第 73 回年番目), 栗田和好 7(名中 5 番目)を用いたバンチ長モニター開発

次大会

中 4 番目), 栗田和好 (18 名中 7

SCRIT 実験における捕獲されたイオン

日本物理学会第 73 回年番目), 戸ケ崎衛 (18 名中 11 番のモジュレーション依存性

次大会

中野祐司

東京理科大学
野田キャンパ2018 年 3 月

ス
東京理科大学2018 年 3 月

東京理科大学2018 年 3 月

内田信昭, 他，榎園昭智 (18 名548

目)
The ﬁrst annual
Extended mimetic gravity:
549

Tsutomu Kobayashi

Hamiltonian analysis and gradientinstabilities

symposium of theinnovative area

東京大学柏キ“Gravitational Waveャンパス2018 年 3 月

Physics and Astronomy:
Genesis”

550

平松尚志, 山内大介

CMB bispectrum

551

原田知広

原始ブラックホールについて

原田知広、Bernard J. Carr、伊FLRW 解の共形構造の完全分類：線形日本物理学会 2018 年年

形尚久

状態方程式の場合

次大会

Takeru Yamada, Takeshi

Vertical Propagation of the Large

Imamura, Tetsuya Fukuhara, andStationary Gravity Waves in the

Makoto Taguchi

Venus Atmosphere

552

*553

ブラックホール磁気圏研究会 2018

基礎物理学研究所

2018 年 3 月

東京理科大学2018 年 3 月

Makuhari

2018

Messe, Chiba

cloud-top Temperature of Venus

JpGU-AGU Joint Meeting

Makuhari

obtained by close-up observations

2018

Messe, Chiba

村上 豪、亀田 真吾、塩谷 圭吾、 Exoplanet (UVSPEX) onboard WorldJpGU-AGU Joint Meeting

Makuhari

生駒 大洋、成田 憲保

2018

Messe, Chiba

JpGU-AGU Joint Meeting

Makuhari

2018

Messe, Chiba

Makoto Taguchi, Takeshi
Imamura, and LIR Team2018 年 3 月

熊本大学

JpGU-AGU Joint Meeting

Tetsuya Fukuhara, Aya Nagata,*554

バイスペクトル研究会

2018 年 5 月

Local-time dependence of the2018 年 5 月

of LIR on board Akatsuki
Ultraviolet Spectrograph for

555

Space Observatory - Ultraviolet

2018 年 5 月(WSO-UV)*556

M. Kuwabara, M. Taguchi, K.

Optimization of the hydrogen

Yoshioka, S. Kameda, F. Suzuki,

absorption cell dedicated for

and I. Yoshikawa

ultra-small missions

2018 年 5 月

Hawaii*557

Takeru YAMADA, Takeshi

Vertical Propagation of the Large

15th Annual Meeting,

IMAMURA, Tetsuya FUKUHARA,

Stationary Gravity Waves in the

Asia Oceania

Makoto TAGUCHI

Venus Atmosphere

Geoscience Society

Convention
Centre,Honolulu,

2018 年 6 月

Hawaii,U.S.A.
Hawaii

Tetsuya FUKUHARA, Aya NAGATA,*558

Takeshi IMAMURA, Makoto
TAGUCHI, Team LIR

Temperature Deviation at the
Cloud-Top Level of Venus Obtainedby Close-Up Observations of LIR on
Board Akatsuki

15th Annual Meeting,
Asia Oceania
Geoscience Society

Convention
Centre,Honolulu,

2018 年 6 月

Hawaii,U.S.A.
Hawaii*559

15th Annual Meeting,

Convention

S. Kameda (8 名中 1 番目) et al.,Hydrogen Geocorona Observed by

Asia Oceania

Centre,M. Taguchi (8 名中 7 番目)

PROCYON/LAICA

Geoscience Society

Honolulu,(Invited)

Hawaii,2018 年 6 月

U.S.A.

560*561

Takashi Hiramatsu, Kazuya

Dynamical screening of scalar waves

Koyamain Cubic Galileon model

S. Kameda (7 名中 7 番目) et al.,FAR-EXTENDED HYDROGEN EXOSPHERE

53

Workshop “Essential
next steps on gravity

東北大学2018 年 6 月

パサデナ2018 年 7 月

and cosmology”
COSPAR2018

K. Yoshioka (7 名中 6 番目)

OBSERVED BY PROCYON/LAICA
Scalar-tensor theories after

562

Tsutomu Kobayashi

GW170817 and relativistic stars in

MG15

Rome, Italy

2018 年 7 月

Hokkaido

2018 年 7 月

名古屋大学

2018 年 8 月

DHOST
The first NRF-JSPS
563

Shuichiro Yokoyama

Gravitational Wave Background fromworkshop in particle

Primordial Magnetic Fields

physics, cosmology,
and gravitation

Scalar-tensor theories after
564

Tsutomu Kobayashi

GW170817 and relativistic stars in

MOGRA2018

DHOST
19th International

Coincidence Measurements of*565

H. Sawa, S. Uchida, H. Ueta and
T. Hirayama

Scattered and Desorbed Ions from
Solid Ne Surfaces by Slow Ar

q+

Ion

Impact*566

S. Kameda (8 名中 1 番目) et al.

*567

津久井豊、北本俊二、細田翔*568

稲垣徳晃、北本俊二、吉田裕貴*569

津久井豊, 北本俊二, 細田翔*570

吉田裕貴, 北本俊二

571

Tsutomu Kobayashi

Conference on the
Physics of Highly
Charged Ions

Lisboa,Portugal,

2018 年 9 月(HCI2018),

VUV Spectroscopy for terrestrial
exoplanetary exosphere
補償光学を応用した高角度分解能
X 線望遠鏡の開発

EPSC2018

ベルリン

第１２回「補償光学研究

大阪電気通信開発のための情報交換

大学寝屋川キ会」

ャンパス

天体観測用 X 線干渉計開発に向けた

日本天文学会 2018 年秋

真空紫外線干渉計の開発

季年会

高角度分解能 X 線望遠鏡 Xmas の開日本天文学会 2018 年秋

発

季年会

降着駆動型 X 線パルサーにおける鉄日本天文学会 2018 年秋

K 吸収端の光学的深さの自転位相変動

季年会

Relativistic stars in degeneratescalar-tensor theories after

COSMO18

GW170817

2018 年 9 月

2018 年 9 月

兵庫県立大学2018 年 9 月

兵庫県立大学2018 年 9 月

兵庫県立大学2018 年 9 月

Daejeon,Korea

2018 年 9 月

Relativistic stars in degenerate572

小林 努, 平松尚志

higher-order scalar-tensor

日本物理学会秋季大会

信州大学

Complete conformal classification

Spanish-Portuguese

Bibliotecaof the FLRW solutions with a linear

Relativity Meeting

Publica deequation of state

2018

Palencia2018 年 9 月

theories after GW170817

573

Tomohiro Harada

YITP International
574

Tomohiro harada

Complete conformal classification

Molecule-typeof the FLRW solutions with a linear

Workshop ``Dynamics inequation of state

Strong Gravity
Universe''

575

576

*577

*578

平松尚志, 藤田智弘, 小幡一平,

Statistical anisotropy of CMB

日本物理学会 2018 年秋

横山修一郎

B-mode季大会

原田知広、宮田大輝、Vitor
Cardoso

地平面のない時空による粒子生成

日本物理学会 2018 年秋
季大会

2018 年 9 月

YukawaInstitute for
Theoretical
Physics,

2018 年 9 月

Kyoto
University
信州大学

2018 年 9 月

信州大学

2018 年 9 月

Ion desorption from solid Ne

13th International

Fudan

H. Sawa, S. Uchida, H. Ueta andsurfaces induced by grazing

Symposium on Electron

University,

T. Hirayama

incidence of slow multiply-charged

Beam Ion Sources andShanghai,

Ar ions [Invited Talk]

Traps (EBIST2018),

China,

植田寛和，福島悠騎，大野航，平氷星間塵での光反応による新たな分

原子衝突学会第 43 回年

京都大学宇治山孝人

子進化経路の探索会

キャンパス

2018 年 10 月

2018 年 10 月

Ne 固体表面への低速多価イオン衝撃*579

佐和弘祥，渡辺峻也，植田寛和，

における散乱イオン・脱離イオン同時

原子衝突学会第 43 回年

京都大学宇治平山孝人

計測法を用いたポテンシャルスパッ

会

キャンパス

タリング過程の理解［Hot Topics］

54

2018 年 10 月

*580

*581

*582

*583

*584

*585

Yasuhiro Togano
Yusuke Fujino, Yasuhiro
Togano, Kazuo Ieki

Electric dipole response of 50,52Ca
Coulomb excitation of 52Ca

5th Joint Meeting of

Wikoloa,

the APS DNP and JPS

Hawaii5th Joint Meeting of

Wikoloa,

the APS DNP and JPS

Hawaii

植田寛和，福島悠騎，大野航，平氷星間塵での光反応による新たな分

原子衝突学会第 43 回年

京都大学宇治山孝人

子進化経路の探索

会

キャンパス

S. Kameda (10 名中 1 番目) et al.

UVSPEX onboard WSO-UV

M. Ikoma, Y. Ito, Y. Kawashima,
N. Osada, S. Kameda
吉岡和夫(7 名中 1 番目), 他，田口真 (7 名中 4 番目)

THEORETICAL SPECTRA OFHIGHLY-IRRADIATED ATMOSPHERES OF
TRANSITING EXOPLANETS
超小型探査機と光学観測

The Ninth Moscow Solar
System Symposium
The Ninth Moscow Solar
System Symposium
第 62 回宇宙科学技術連合講演会

2018 年 10 月

2018 年 10 月

2018 年 10 月

モスクワ2018 年 10 月

モスクワ2018 年 10 月

久留米2018 年 10 月

名古屋大学

2018 年 10 月

BZ77 研究会 2018：回転
586

伊形尚久

Blandford-Znajek 機構の本質

ブラックホールからのエネルギー引き抜き*587

Y. Nakano, R. Uesugi, H. Ueta,
T. Hirayama

An experimental study of theWorkshop on

Hokkaido

UV-induced photo-isomerization ofInterstellar Matter

University,interstellar molecules

2018,

Sapporo,An experimental study of the*588

Yuji Nakano

UV-induced photo-isomerization ofinterstellar molecules

*589

田口

真 (7 名中 1 番目), 他

Naoya Kajiwara, Takeshi*590

Imamura, Makoto Taguchi,
Tetsuya Fukuhara, and Toru
Kouyama

2018 年 11 月

International
workshop on

Hokkaido

Interstellar Matter

University

2018 年 11 月

2018

極周回成層圏テレスコープ FUJIN に

平成 30 年度大気球シン

宇宙科学研究よる金星大気観測

ポジウム

所、相模原

2018 年 11 月

144th Annual Meeting,
Periodic analysis of Venus’

Society of

Nagoyacloud-top temperature ﬂuctuation

Geomagnetism andUniversity,using by LIR images

Earth, Planetary andNagoya2018 年 11 月

Space Sciences
144th Annual Meeting,*591

Takeru Yamada, Takeshi

Vertical propagation of the large

Society of

NagoyaImamura, Tetsuya Fukuhara, andstationary gravity waves in the

Geomagnetism andUniversity,

Makoto Taguchi

Venus atmosphere

Earth, Planetary andNagoya2018 年 11 月

Space Sciences
Kiichi Fukuya, Takeshi*592

Imamura, Makoto Taguchi,
Tetsuya Fukuhara, and Toru
Kouyama144th Annual Meeting,Stationary features at VenusianSociety of

Nagoyacloud top extracted by averaging

Geomagnetism andUniversity,

multiple mid-infrared images

Earth, Planetary andNagoya2018 年 11 月

Space Sciences
144th Annual Meeting,*593

Shinichiro Kawase, Makoto
Taguchi, and Tetsuya FukuharaComparison of horizontal

Society of

Nagoyadistributions of temperature and UV

Geomagnetism andUniversity,

absorbers at the Venus cloud-tops

Earth, Planetary andNagoya2018 年 11 月

Space Sciences
Minori Narita, et al., Makoto*594

Taguchi (10 名中 8 番目),
Tetsuya Fukuhara (10 名中 9 番
目)

144th Annual Meeting,Feature extraction from VenusianSociety of

Nagoyacloud morphology using principal

Geomagnetism andUniversity,

component analysis

Earth, Planetary andNagoya2018 年 11 月

Space Sciences
144th Annual Meeting,*595

Yukiko Shirafuji, et al.,Identiﬁcation of a UV absorber in

Makoto Taguchi （7 名中 2 番目)

the Venus atmosphere by FUJIN

Society of

NagoyaGeomagnetism andUniversity,

Earth, Planetary andNagoya2018 年 11 月

Space Sciences
596

小林努

Parity-violating gravity and第 7 回観測的宇宙論ワ

GW170817

ークショップ

55

山口大学

2018 年 11 月

597

平松尚志, 藤田智弘, 小幡一平,
横山修一郎

Hunting for Statistical Anisotropy
in Tensor Modes with B-mode
observations

第７回観測的宇宙論ワークショップ

山口大学

2018 年 11 月

Rikkyo, Tokyo

2018 年 11 月

The 28th workshop on*598

Jiro Murata

Laboratory Tests of Newtonian

General Relativity andGravity

Gravitation in Japan(JGRG28)

599

600

*601

Tomohiro Harada

Takahisa Igata

H. Sawa, S. Uchida, H. Ueta and
T. Hirayama

Masaki Kuwabara, Makoto*602

Taguchi, Kazuo Yoshioka,
Shingo Kameda, and Ichiro
Yoshikawa

603

小林努

*604

Jiro Murata

Uniqueness of static, isotropic

The 28th Workshop on

Rikkyolow-pressure solutions of theGeneral Relativity andUniversity,

Einstein-Vlasov system

Gravitation in JapanTokyo

The 28th Workshop on

RikkyoGeneral Relativity andUniversity,

Gravitation in Japan

Tokyo

Bright edge of a near-extremal Kerr
black hole shadow

Coincidence study of scattered andTMU Symposium on

desorbed ions from solid rare gas by

Physics of Highly

slow multiply-charged ion impact

Charged Ions 2018,

Optimization of the hydrogen
absorption cell dedicated to small

2018 AGU Fall Meetingsatellite missions

一般相対論とその拡張
Experimental Tests ofGravitational Inverse Square Law

2018 年 11 月

Tokyo
Metropolitan
University,

2018 年 12 月

Tokyo,

Waｓhington,
D. C., U.S.A.

第 31 回理論懇シンポ

京都大学基礎ジウム

物理学研究所

Testing Gravity 20192018 年 11 月

Vancouver,
Canada2018 年 12 月

2018 年 12 月

2019 年 1 月

International
KEK-Cosmo and APCosPA
605

Tomohiro Harada

Primordial black hole formation

Winter School 2019

KEK, Tsukuba

2019 年 1 月``Primordial Black
Hole''*606*607

佐和弘祥，渡辺峻也，植田寛和，
平山孝人

Ne 固体表面への低速 Ar 多価イオン衝撃における散乱イオン・脱離イオン同時計測 II日本物理学会第 74 回年

九州大学伊都次大会

キャンパス

西村未生, 家城和夫, 栂野泰宏,

GAGG シンチレータによる中性子の応日本物理学会第 74 回年

九州大学伊都藤野佑亮

答と n-gamma 波形弁別

次大会

キャンパス

56

2019 年 3 月

2019 年 3 月

＜研究成果の公開状況＞（上記以外）
シンポジウム・学会等の実施状況、インターネットでの公開状況等
ホームページで公開している場合には、URL を記載してください。
＜既に実施しているもの＞
平成 26 年度研究成果報告会：2015 年 2 月 28 日
http://www2.rikkyo.ac.jp/web/z3000145/project2014/pdf/report_2014.pdf
平成 27 年度研究成果報告会：2016 年 2 月 27 日
http://www2.rikkyo.ac.jp/web/z3000145/project2014/conference_2015.html
平成 28 年度研究成果報告会：2016 年 12 月 3 日
http://www2.rikkyo.ac.jp/web/z3000145/project2014/conference_2016.html
平成 29 年度先端科学計測技術ワークショップ：2017 年 11 月 11 日
http://www2.rikkyo.ac.jp/web/z3000145/project2014/workshop_2017.html
平成 29 年度研究成果報告会：2018 年 2 月 24 日
http://www2.rikkyo.ac.jp/web/z3000145/project2014/conference_2017.html
平成 30 年度研究成果報告会：2019 年 2 月 13 日
http://www2.rikkyo.ac.jp/web/z3000145/project2014/conference_2018.html

１４ その他の研究成果等「１２ 研究発表の状況」で記述した論文、学会発表等以外の研究成果及び企業との連携実績があれば具体的に記入してください。 また、上記１１(４)に記載した研究成果に対応するものには＊を付してください。

以下のような受賞等があった
1.2015 年度仁科記念賞受賞 本林 透
2.* 立花隆行，日本陽電子科学会 2015 年度奨励賞受賞
3.* 池澤翔太の学生発表賞[406] 地球電磁気・地球惑星圏学会 第 138 回講演会(2016 年)
4.* Classical and Quantum Gravity 誌において、余剰次元探索の近距離重力実験の論文[65]が Highlight 論文 に選出された。
5.中野祐司、第 12 回（2018 年）日本物理学会若手奨励賞（2018 年 3 月）
6.*福原と田口らが Earth Planets and Space 誌に発表した論文[196]が 2017 年の Highlighted
Paper に選出された。2018 年 5 月
7.*亀田らが Applied Spectroscopy 誌に発表した論文[122]が 2017 年の Editors' Choice に選出された。
8.第 33 回西宮湯川記念賞 (2018 年度) 小林努
以下のプレス発表が行われた。
9*.栗田和好，榎園昭智，戸ヶ崎衛，若杉昌徳（理化学研究所チームリーダー），須田利美（東北大学教授），プレス発表（2017 年 6 月）。立教大学・理化学研究所・東北大学共同。日経電子版他に掲載。
10*.亀田真吾准教授他「アポロ 16 号以来、42 年ぶりにジオコロナ全体の撮影に挑む -理学部
亀田研究室が「PROCYON」に搭載される望遠鏡「LAICA」を開発」(2014 年 12 月 3 日)
11*.理学部亀田准教授と学生が開発した宇宙望遠鏡「LAICA」が彗星の放出した水素ガスの撮影に成功！(2015 年 10 月 14 日)
12*.金星の巨大な弓状模様の成因を解明— 金星探査機「あかつき」の観測を数値シミュレーシ
ョンで解析 —(2017 年 1 月 17 日)

57

13*.超小型探査機が彗星の水のなぞを解明－理学部亀田准教授が参加する研究グループ－(2017 年 1 月 24 日)
14*. 24 万 km 以上まで広がる地球水素コロナの撮像に世界で初めて成功
超小型深宇宙探査機「PROCYON」に搭載された望遠鏡「LAICA」 (2017 年 12 月 8 日)
その他報道等取り上げられたもの
15*.科学雑誌 Newton にて、「高次元」が特集され、巻頭特集で立教大学の余剰次元探索実験が特集インタビューとして紹介された。
16*.日本経済新聞の科学欄にて、余剰次元探索実験が企画初回記事として紹介された。
17*.NHK のテレビ番組 「コズミックフロント」にて、重力実験の様子が紹介された。

１５ 「選定時」に付された留意事項とそれへの対応＜「選定時」に付された留意事項＞
なし＜「選定時」に付された留意事項への対応＞なし＜「中間評価時」に付された留意事項＞
なし＜「中間評価時」に付された留意事項への対応＞なし

58

（様式2）
法人番号プロジェクト番号
１６ 施設・装置・設備・研究費の支出状況（実績概要）
内
年度・区分 支出額 法 人
負 担

平 施 設
成
2 装 置
6 設 備
年
度 研究費
平 施 設
成
2 装 置
7 設 備
年
度 研究費
平 施 設
成
2 装 置
8 設 備
年
度 研究費
平 施 設
成
2 装 置
9 設 備
年
度 研究費

（千円）
訳

共同研
受託
究機関
研究等
負担

私 学
助 成

131095
S1411024

寄付金

その他（

）

備 考

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

39,971

15,31024,661000031,77017,622

14,148

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

23,932

7,97815,954000039,28625,085

14,201

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

5,950

1,984

3,966

0

0

0

0

39,96528,581

11,384

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

38,88025,515

13,365

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

平 施 設
成
3 装 置
0 設 備
年
度 研究費

0

0

0

0

0

0

0

39,97525,813

14,162

0

0

0

0

施 設

0

0

0

0

0

0

0

装 置

0

0

0

0

0

0

0

設 備

69,85325,27244,581

0

0

0

0

研究費

189,876

122,616

67,2600000259,729

147,888

111,841

0

0

0

0

総
額
総

計

59

（様式2）
法人番号131095
プロジェクト番号
S1411024
１７ 施設・装置・設備の整備状況 （私学助成を受けたものはすべて記載してください。）《施 設》 （私学助成を受けていないものも含め、使用している施設をすべて記載してください。）（千円）
施 設 の 名 称

整備年度

研究施設面積研 究室 等数

使用者数

事業経費

補助金額

補助主体

池袋キャンパス4号館
池袋キャンパス13号館

1937
2002

359 ㎡
793 ㎡

20
15

10
12

-

-

-

※ 私学助成による補助事業として行った新増築により、整備前と比較して増加した面積
0㎡《装置・設備》 （私学助成を受けていないものは、主なもののみを記載してください。）
装置・設備の名称

整備年度

型

番

台

数

稼働時間数

一式
一式
一式
一式
一式
一式
一式
一式
一式

15h/week
15h/week
8h/week
12h/week
4000h/3years
15h/week
1h/week
3000h/2years

事業経費

（千円）
補助金額

補助主体

（研究装置）（研究設備）
２次元イオン検出器
イオン照射装置

H26
H26
H26
H26
H26
H27
H27
H27
H28

冷凍機（予冷＋希釈冷凍機）

Ｘ線波面センサー
余剰次元探索装置（１）
固体表面実験用ビームライン

ファブリーペロー干渉計
余剰次元探索装置（２）余剰次元探索装置（３）KS-RH001S

7,992
11,988
7,992
5,999
6,000
7,992
9,990
5,950
5,950

2000h /10 months

4,931 私学助成
7,396 私学助成
4,931 私学助成
3,701 私学助成
3,702 私学助成
5,328 私学助成
6,660 私学助成
3,966 私学助成
3,966 私学助成

（情報処理関係設備）

１８ 研究費の支出状況
研究費の支出状況
年
度
平成
小 科 目
消 耗 品 費光 熱 水 費
通信運搬費
印刷製本費
旅費交通費
報酬・委託料
（賃借料）
(諸会費)
（その他）
計
人件費支出
（兼務職員）
教育研究経費支出
計
教育研究用機器備品

図

（千円）
26

年度

積 算 内 訳主 な 使 途金 額
主 な 内 容
教
育
研
究
経
費
支
出
10,143 消耗品費、用品費
10,143 実験器具、工具
0
0
8 印刷費
8 成果報告書印刷
1,010 旅費交通費、海外出張費
1,010 国内出張費、海外出張費
67 報酬・手数料67 講演会講師報酬
9 施設・設備等賃借料
9 車両貸借50 諸会費50 学会参加登録費
360 その他図書資料費、雑費、燃料費
360 図書資料、論文投稿料、ガソリン代
11,647
11,647
ア
ル
バ
イ
ト
関
係
支
出
1,259 アルバイト
1,259 時給1,000円、年間時間数1134.3時間、交通費
実人数 9人
0
0
1,259
1,259
設 備 関 係 支 出（１個又は１組の価格が５００万円未満のもの）
14,137 機器購入
14,137 オシロスコープ、スペクトルアナライザー、ターボ分子ポンプ等

支 出 額

書
計

リサーチ・アシスタント
ポスト・ドクター
研究支援推進経費

計14,137
研
0
4,727
0
4,727

究

ス

タ

ッ

60

14,137フ
関係
04,727 学内2人
0
4,727 学内2人

支出（様式2）
法人番号プロジェクト番号
年

度

小 科 目
消 耗 品 費光 熱 水 費
通信運搬費
印刷製本費
旅費交通費
報酬・委託料（諸会費）（出版物費）（雑費）
計
人件費支出（兼務職員）
教育研究経費支出
計
教育研究用機器備品

図書
計

リサーチ・アシスタント
ポスト・ドクター
研究支援推進経費

計
年

度

小 科 目
消 耗 品 費光 熱 水 費
通信運搬費
印刷製本費
旅費交通費
報酬・委託料（諸会費）（出版物費）
計
人件費支出（兼務職員）
教育研究経費支出
計
教育研究用機器備品

図書
計

リサーチ・アシスタント
ポスト・ドクター
研究支援推進経費

計

平成

27

131095
S1411024

年度

積 算 内 訳主 な 使 途金 額
主 な 内 容
教
育
研
究
経
費
支
出
8,477 消耗品費、用品費
8,477 実験器具、工具
0
2 郵便費
2 外部評価依頼状及び資料送付
42 印刷費42 成果報告書作成
2,858 旅費交通費、海外出張費
2,858 国内出張費、海外出張費
198 報酬・手数料
198 講演会講師謝礼、英文校正345 諸会費
345 学会参加登録費
3 その他の図書資料費
3 図書資料100 雑費100 論文投稿料
12,025
12,025
ア
ル
バ
イ
ト
関
係
支
出
864 アルバイト
864 時給1,000円、年間時間数845.3時間、交通費
実人数 9人00864864
設 備 関 係 支 出（１個又は１組の価格が５００万円未満のもの）
12,294 機器購入
12,294 ハイパフォーマンスコンピューター一式、冷却CCDカメラ等
0012,294
12,294
研
究
ス
タ
ッ
フ
関
係
支
出
954
954 学内1人
13,14913,149 学内3人
00
14,103
14,103 学内4人

支 出 額

平成

28

年度

積 算 内 訳主 な 使 途金 額
主 な 内 容
教
育
研
究
経
費
支
出
9,842 消耗品費、用品費
9,842 実験器具、パソコン
0
0
0 郵便費
0
8 印刷費
8 論文抜き刷り送付
3,015 旅費交通費、海外出張費
3,015 国内出張費、海外出張費
392 報酬・手数料392 講演会講師謝礼、英文校正
320 諸会費
320 学会参加登録費
34 その他の図書資料費
34 図書資料
13,611
13,611
ア
ル
バ
イ
ト
関
係
支
出
860 アルバイト
860 時給1,000円、年間時間数791時間、交通費
実人数 6人00860860
設 備 関 係 支 出（１個又は１組の価格が５００万円未満のもの）
12,576 機器購入
12,576 マルチチャンネラスケーラー一式、デスクトップPC、解析装置一式等
0012,576
12,576
研
究
ス
タ
ッ
フ
関
係
支
出
960
960 学内1人
11,958
11,958 学内3人
0
0
12,91812,918 学内4人

支 出 額

61

（様式2）
法人番号プロジェクト番号
年

度

小 科 目

29

平成

年度

積 算 内 訳主 な 使 途
金 額
主 な 内
教
育
研
究
経
費
支
出
10,400 消耗品費、用品費
10,400 実験器具、計算ソフト
0
0
0 郵便費
0
0 印刷費
0
2,683 旅費交通費、海外出張費
2,683 国内出張費、海外出張費
1,097 報酬・手数料
1,097 講演会講師謝礼
181 諸会費
181 学会参加登録費
93 機器備品修繕保守料
93 機器備品修繕

支 出 額

消 耗 品 費光 熱 水 費
通信運搬費
印刷製本費
旅費交通費
報酬・委託料（諸会費）（機器備品修繕保守料）

131095
S1411024

容

雑費、燃料費、その他図書

（その他）
計
人件費支出
（兼務職員）
教育研究経費支出
計
教育研究用機器備品

図書
計

リサーチ・アシスタント
ポスト・ドクター
研究支援推進経費

計
年

度

小 科 目
消 耗 品 費光 熱 水 費
通信運搬費
印刷製本費
旅費交通費
報酬・委託料（諸会費）（機器備品修繕保守料）

410 資料費、施設・設備等賃借

410 振込手数料、論文掲載料、ガソリン代、図書資料、車両貸借料

14,864アル
428 アルバイト

14,864関係
支出428 時給1,000円、年間時間数349時間、交通費
実人数 １人00428428
設 備 関 係 支 出（１個又は１組の価格が５００万円未満のもの）
11,765 機器購入
11,765 ﾃﾞｼﾞﾀｲｻﾞｰ一式、携帯型分光放射計、サーマルセンター等
0011,765
11,765
研
究
ス
タ
ッ
フ
関
係
支
出
960
960 学内1人
10,863
10,863 学内3人
00
11,823
11,823 学内4人

30

平成

バ

イ

ト

年度

積 算 内 訳主 な 使 途金 額
主 な 内 容
教
育
研
究
経
費
支
出
17,084 消耗品費、用品費
17,084 実験器具、計算ソフト、パソコン
0
0
0 郵便費
0
0 印刷費
0
5,480 旅費交通費、海外出張費
5,480 招聘旅費、学会参加費869 報酬・手数料869 講師謝礼、設計料
159 諸会費
159 学会参加登録費
208 機器備品修繕保守料
208 機器備品修繕

支 出 額

雑費、燃料費、その他図書318 資料費、施設・設備等賃借
（その他）
計
人件費支出
（兼務職員）
教育研究経費支出
計
教育研究用機器備品

図書
計

リサーチ・アシスタント
ポスト・ドクター
研究支援推進経費

計318 振込手数料、ガソリン代、図書資料、車両貸借料

24,118ア
ル
1,561 アルバイト

バ

イ

ト

24,118
関係
支
出1,561 時給 1,000円，年間時間数 1360時間、交通費

実人数 19人
0
0
1,561
1,561
設 備 関 係 支 出（１個又は１組の価格が５００万円未満のもの）
0
0
0
0
0
0
研
究
ス
タ
ッ
フ
関
係
支
出
675
675 学内1人
13,621
13,621 学内4人
00
14,296
14,296 学内5人

62

第２部: 研究成果報告631.研究プロジェクトの概要
この研究は、人類にとって基本的な設問である「天体現象と物質と空間の理解」を深めること、すなわち「宇宙像を解明」しようとするものである。本研究では、具体的に次の3つの目的を掲げる。第1に「天体現象の解明」として、電荷交換反応をはじめとする宇宙プ
ラズマ過程の明確化、第2に「物質の起源の解明」として、宇宙初期物質の性質と元素の起源の解明、第3に「空間構造の解明」として、ダークマターの観測的性質の解明と時空のミクロな構造の探索である。これら三つの課題を、地上実験と理論から研究するチームをA-1,
A-2,A-3 と、飛翔体観測と理論から研究するチームをB-1, B-2, B-3 と割り当てた。それ
ぞれのチームが研究を進めるとともにチーム間での共同も目指した。同時に、地上実験、飛翔体観測では、測定装置の開発も研究目的とする。図1に研究プロジェクト全体のチームと関連する研究課題を示した。

図1.研究プロジェクト全体のチームと関連する研究課題

2.研究組織本プロジェクトに研究代表者が中心となり統括チームを置く。統括チームは申請主体である先端科学計測研究センターの運営委員が兼ねる。また、研究内容に応じた研究チームを編成する。研究チームは「地上実験と理論」、「飛翔体観測と理論」という軸でAとB、「天体現象の解明」「物質の起源の解明」「空間構造の解明」の3つの目標に応じて1、2、3という2次元の構造として、A-1、A-2、A-3、B-1、B-2、B-3と6個のチームを編成する（図1）。
各チームは学術的研究とともに光•粒子線検出器を協力しながら開発する。各チームにはチームリーダーをおき、それぞれのチームの進展状況をリーダーが統括チームに定期的に報告する。また、メンバー全員による検討会を定期的に行うことで、研究の進捗状況を共有し、それを受け、統括チームは研究の進め方を決定する。また、若手の育成を兼ねて、364名程度のＰＤを雇用し、1、2、3の各チームに配置する。さらに、関連分野の有識者に外部評価委員を依頼し、2年目および4年目に評価を取り入れて、研究を推進する。
平成26年度
総括チーム
北本栗田俊二(理学研究科•教授)
和好(理学研究科•教授)

平山孝人(理学研究科•教授)原田村田知広(理学研究科•准教授)
次郎(理学研究科•教授)

田口真(理学研究科•教授)(A-1) 地上実験と理論による、天体現象の解明
チームリーダー：平山 孝人(理学研究科•教授)
小泉 哲夫(理学研究科•教授)
立花 隆行(理学研究科•助教)
亀田真吾(理学研究科•准教授)(A-2) 地上実験と理論による、 物質の起源の解明
チームリーダー：栗田

和好(理学研究科•教授)

家城和夫(理学研究科•教授)

榎園
田中
本林

昭智(理学研究科•助教)
秀和(理学研究科•教授)
透(理化学研究所•RIBF 施設共用コーディネーター)

内山 泰伸(理学研究科•准教授)(A-3) 地上実験と理論による、空間構造の解明
チームリーダー：村田 次郎(理学研究科•教授)
疋田 泰章理学研究科•助教)
北本 俊二(理学研究科•教授)(B-1) 飛翔体観測と理論による、 天体現象の解明
チームリーダー：田口 真 (理学研究科•教授)
亀田 真吾(理学研究科•准教授)
平山 孝人(理学研究科•教授)(B-2) 飛翔体観測と理論による、 物質の起源の解明
チームリーダー：内山 泰伸(理学研究科•准教授)
星野 晶夫(理学研究科•助教)
栗田和好(理学研究科•教授)(B-3) 飛翔体観測と理論による、空間構造の解明
チームリーダー：北本 俊二(理学研究科•教授)
原田 知広(理学研究科•准教授)
小林 努(理学研究科•准教授)
村田 次郎(理学研究科•教授)
平成27年度総括チーム
栗田和好(理学研究科•教授)

平山孝人(理学研究科•教授)

65

北本

俊二(理学研究科•教授)

村田
田口
小林

次郎(理学研究科•教授)
真 (理学研究科•教授)
努 (理学研究科•准教授)(A-1) 地上実験と理論による、天体現象の解明
チームリーダー：平山 孝人(理学研究科•教授)
小泉 哲夫(理学研究科•教授)
立花亀田隆行(理学研究科•助教)
真吾(理学研究科•准教授)(A-2) 地上実験と理論による、 物質の起源の解明
チームリーダー：栗田 和好(理学研究科•教授)
家城 和夫(理学研究科•教授)
榎園
田中
本林

昭智(理学研究科•助教)
秀和(理学研究科•教授)
透(理化学研究所•RIBF 施設共用コーディネーター)
泰伸(理学研究科•准教授)

内山(A-3) 地上実験と理論による、空間構造の解明
チームリーダー：村田 次郎(理学研究科•教授)
疋田北本泰章理学研究科•助教)
俊二(理学研究科•教授)(B-1) 飛翔体観測と理論による、 天体現象の解明
チームリーダー：田口 真 (理学研究科•教授)
亀田 真吾(理学研究科•准教授)
平山 孝人(理学研究科•教授)
吉岡 和夫(理学研究科•助教／東京大学大学院理学研究科・助教)(B-2) 飛翔体観測と理論による、 物質の起源の解明
チームリーダー：内山 泰伸(理学研究科•准教授)
星野 晶夫(理学研究科•助教)
栗田 和好(理学研究科•教授)(B-3) 飛翔体観測と理論による、空間構造の解明
チームリーダー：北本 俊二(理学研究科•教授)原田知広(理学研究科•教授)

小林横山

努(理学研究科•准教授)
修一郎(理学研究科•助教)

村田次郎(理学研究科•教授)

平成28年度
総括チーム
栗田
平山
北本

和好(理学研究科•教授)
孝人(理学研究科•教授)
俊二(理学研究科•教授)村田田口次郎(理学研究科•教授)
真 (理学研究科•教授)

小林努(理学研究科•准教授)(A-1) 地上実験と理論による、天体現象の解明
チームリーダー：平山孝人(理学研究科•教授)

66

小泉

哲夫(理学研究科•教授)

立花亀田隆行(理学研究科•助教)
真吾(理学研究科•准教授)(A-2) 地上実験と理論による、 物質の起源の解明
チームリーダー：栗田 和好(理学研究科•教授)
家城 和夫(理学研究科•教授)
榎園 昭智(理学研究科•助教)
田中秀和(理学研究科•教授)

本林 透(理化学研究所•RIBF 施設共用コーディネーター)
内山 泰伸(理学研究科•教授)(A-3) 地上実験と理論による、空間構造の解明
チームリーダー：村田 次郎(理学研究科•教授)
中山 優(理学研究科•准教授)
北本 俊二(理学研究科•教授)(B-1) 飛翔体観測と理論による、 天体現象の解明
チームリーダー：田口 真 (理学研究科•教授)
亀田 真吾(理学研究科•准教授)
福原
平山

哲哉(理学研究科•助教)
孝人(理学研究科•教授)

吉岡和夫(理学研究科•助教／東京大学大学院理学研究科・助教)(B-2) 飛翔体観測と理論による、 物質の起源の解明
チームリーダー：内山泰伸(理学研究科•教授)

星野 晶夫(理学研究科•助教)
栗田 和好(理学研究科•教授)(B-3) 飛翔体観測と理論による、空間構造の解明
チームリーダー：北本 俊二(理学研究科•教授)
原田 知広(理学研究科•教授)
小林 努(理学研究科•准教授)
横山 修一郎(理学研究科•助教)
村田 次郎(理学研究科•教授)
平成29年度
総括チーム
栗田平山

和好(理学研究科•教授)
孝人(理学研究科•教授)

北本俊二(理学研究科•教授)

村田
田口
小林

次郎(理学研究科•教授)
真 (理学研究科•教授)
努 (理学研究科•准教授)(A-1) 地上実験と理論による、天体現象の解明
チームリーダー：平山 孝人(理学研究科•教授)
中野植田祐司(理学研究科•准教授)
寛和(理学研究科•助教)

亀田真吾(理学研究科•准教授)(A-2) 地上実験と理論による、 物質の起源の解明
チームリーダー：栗田 和好(理学研究科•教授)

67

家城

和夫(理学研究科•教授)

栂野
田中
本林

泰宏(理学研究科•助教)
秀和(理学研究科•教授)
透(理化学研究所•RIBF 施設共用コーディネーター)

内山

泰伸(理学研究科•教授)(A-3) 地上実験と理論による、空間構造の解明
チームリーダー：村田 次郎(理学研究科•教授)
中山優(理学研究科•准教授)

初田
北本

泰之(理学研究科•助教)
俊二(理学研究科•教授)(B-1) 飛翔体観測と理論による、 天体現象の解明
チームリーダー：田口真 (理学研究科•教授)

亀田 真吾(理学研究科•准教授)
福原 哲哉(理学研究科•助教)
平山 孝人(理学研究科•教授)
吉岡 和夫(理学研究科•助教／東京大学大学院理学研究科・助教)(B-2) 飛翔体観測と理論による、 物質の起源の解明
チームリーダー：内山 泰伸(理学研究科•教授)
星野 晶夫(理学研究科•助教)10月31日まで
佐藤栗田浩介(埼玉大学•理学部•准教授)11月1日から
和好(理学研究科•教授)(B-3) 飛翔体観測と理論による、空間構造の解明
チームリーダー：北本 俊二(理学研究科•教授)
原田 知広(理学研究科•教授)
小林 努(理学研究科•准教授)
横山 修一郎(理学研究科•助教)
村田 次郎(理学研究科•教授)
平成30年度
総括チーム
平山

孝人(理学研究科•教授)原田
北本知広(理学研究科•教授)
俊二(理学研究科•教授)村田田口次郎(理学研究科•教授)
真 (理学研究科•教授)

小林努(理学研究科•准教授)(A-1) 地上実験と理論による、天体現象の解明
チームリーダー：平山 孝人(理学研究科•教授)
中野 祐司(理学研究科•准教授)
植田 寛和(理学研究科•助教) 11月30日まで
亀田 真吾(理学研究科•教授)(A-2) 地上実験と理論による、 物質の起源の解明
チームリーダー：栗田 和好(理学研究科•教授)
家城 和夫(理学研究科•教授)
栂野 泰宏(理学研究科•助教)
田中秀和(理学研究科•教授)

68

本林

透(理化学研究所•RIBF 施設共用コーディネーター)

内山 泰伸(理学研究科•教授)(A-3) 地上実験と理論による、空間構造の解明
チームリーダー：村田 次郎(理学研究科•教授)
中山 優(理学研究科•准教授)
初田
北本

泰之(理学研究科•助教)
俊二(理学研究科•教授)(B-1) 飛翔体観測と理論による、 天体現象の解明
チームリーダー：田口 真 (理学研究科•教授)
亀田 真吾(理学研究科•教授)
福原
平山

哲哉(理学研究科•助教)
孝人(理学研究科•教授)

吉岡和夫(理学研究科•助教／東京大学大学院理学研究科・助教)(B-2) 飛翔体観測と理論による、 物質の起源の解明
チームリーダー：内山 泰伸(理学研究科•教授)
一戸 悠人(理学研究科•助教)
佐藤 浩介(埼玉大学•理学部•准教授)
栗田 和好(理学研究科•教授)(B-3) 飛翔体観測と理論による、空間構造の解明
チームリーダー：北本 俊二(理学研究科•教授)
原田 知広(理学研究科•教授)
小林努(理学研究科•准教授)横山
村田

修一郎(理学研究科•助教)10 月 31 日まで
次郎(理学研究科•教授)

69

3.研究成果
原始ブラックホールに関する理論的研究
原田知広.....71
低温凝縮固体と量子ビームの相互作用
平山孝人、立花隆行、植田寛和......78
地上実験による物質の起源の解明—「中性子過剰核の構造と崩壊」−
家城和夫......86
惑星系の進化・大気散逸の観測に向けた観測技術の開発
亀田真吾......91
ダークマターサーチと、X線望遠鏡、干渉計の開発
北本俊二、星野晶夫......96
一般相対論の拡張と宇宙論、ブラックホール
小林 努......104
電子散乱でのぞく不安定核構造
栗田和好、榎園昭智......109
γ線測定装置DALI2の増強と不安定原子核の研究
本林 透..............113
時間反転対称性と余剰空間次元の探索
村田次郎............118
宇宙空間における原子･分子･光反応：粒子ビーム実験によるアプローチ
中野祐司............134
共形場理論を用いた量子的宇宙像の解明
中山 優.............143
極周回成層圏テレスコープ(FUIJN)の開発
田口

真............147

水素吸収セルの開発
田口 真、亀田真吾、吉岡和夫.......153
金星大気の研究田口 真、福原哲哉......157
クォーク・グル―オン系の基本相互作用からのアプローチ
田中秀和......165
核反応を用いた爆発的元素合成の研究
栂野泰宏......16970

立教大学大学院理学研究科・私立大学戦略的研究基盤形成支援事業地上実験・飛翔体観測と理論による宇宙像解明の研究拠点形成

原始ブラックホールに関する理論的研究
立教大学大学院理学研究科・先端科学計測研究センター

原田知広

1. 背景と目的
本地上実験・飛翔体観測と理論による宇宙像研究の拠点形成事業のプロジェクトは, １．天体現象の解明 (宇宙プラズ
マ過程の明確化), ２．物質の起源の解明 (宇宙初期物質の性質と元素の起源の解明), ３．空間構造の解明 (ダークマターの観測的性質の解明と時空のミクロな構造の探索), の 3 つの研究課題から構成される。これらを, 理論・地上実
験・飛翔体観測の 3 つの方向から研究し, 宇宙像の解明を目指す。 私は B3 班の一員として主に空間構造の解明に取り組んだ。
観測によると, 宇宙のエネルギーの組成は, 約 73%が暗黒エネルギー, 約 23%が暗黒物質からなっており, 我々がよく知っている原子が占める割合は約 4%に過ぎない。我々は, 暗黒物質（ダークマター）候補として重要性が増している原始ブラックホールに注目した。原始ブラックホールとは宇宙の極初期に恒星進化段階を経ずに形成されるブラックホールである。原始ブラックホールは初期宇宙のどの時期に形成されるかによってその質量には Planck 質量 (約 10
万分の 1 グラム) から 100 億倍の太陽質量を超える超大質量まで極めて多様な可能性がある。
観測的には, LIGO や VIRGO によって 2019 年 2 月現在で 10 例の連星ブラックホールからの重力波が検出されているが, それらの質量が太陽質量の３０倍程度と予想外に重いことからこれらのブラックホールが原始ブラックホー
ルである可能性も指摘されている。その一方で一兆キログラムの原始ブラックホールの存在量は Hawking 輻射によって非常に厳しく制限されている。このような厳しい観測的制限にも関わらず, 原始ブラックホールの質量分布によっては暗黒物質のかなりの部分を占める可能性がある。
また, 原始ブラックホールに限らず, ブラックホールは宇宙物理学や素粒子物理学さらには熱力学・統計力学・凝縮系物理学などとも関連し, 現代物理学研究の中心的存在であると言っても過言ではない。ブラックホールの物理的性質を理解することは我々の時空構造を解明することにつながる。Einstein 方程式のブラックホール時空解は既に見つかっているが, それに基づいてその物理的性質の理解することが重要である。

2. 研究成果
主な研究結果は以下のとおりである。参照番号は原著論文リスト中の番号である。

(1) 原始ブラックホールの形成理論
初期宇宙のインフレーション期に生成された超地平線長の揺らぎはインフレーション後の輻射優勢期に地平線より小さなスケールになった後に重力不安定性によって成長して原始ブラックホールが形成されたというシナリオが, これまで伝統的に調べられてきた。我々は原始ブラックホールの大きさに対する上限を与える宇宙分離条件について調べた[25]。また, 輻射優勢期の原始ブラックホール形成条件と形成率について, 宇宙論的な長波長解の定式化を行なってこれまで行われた一般相対論的数値シミュレーションの結果を統一的に理解し, また不規則なガウス的場の理論を援用して調べた [4,24]。最近はインフレーション直後のインフラトン振動期における物質優勢期での原始ブラックホール形成が注目されており, この場合には非球対称的な効果が本質的に重要である。我々は非等方性と角運動量の効果を系統的に解析的に調べ, ブラックホール形成条件と形成率さらにブラックホールの自転の統計的性質を求めた [3,9,13,15]。

(2) ブラックホールの物理的性質の理解
回転ブラックホールが中性粒子をその慣性系の引きずりの効果によって無制限の高エネルギーにまで加速することができるというシナリオが提示されている。そうした中で, 我々は回転ブラックホールによる粒子加速および回転ブラッ
クホールからのエネルギー引き抜きについて詳細に調べた [10,17,20,23,27] 。また, 4 次元 Schwarzschild ブラックホー
ルにおいては光子球とよばれる光が円軌道を描く球面が存在することが知られている。ブラックホールの地平線とは異なり光子球はブラックホールの外側の観測者によって原理的に観測可能な対象であり, 相対論的に強い重力場の証拠であると考えられる。我々は, 任意次元の任意の静的球対称時空において輻射流体の定常降着流における音速点と光子球とが一致することを証明した [5,16]。

71

(3) 地平線のないコンパクト天体
電磁波や重力波による観測によってブラックホールが次々に見つかっているが, それが本当にブラックホールだと言い切れるのかを一般相対論の知見から調べることが重要となっている。我々は, 重力崩壊の結果ブラックホールではなく非常にコンパクトな地平線のない天体が形成されるシナリオを与え, ブラックホールの存在が原理的に証明できないことを示した [2]。一方, そのような地平線のないコンパクト天体の形成に伴う量子論的粒子生成を明らかにした[1]。図はその一例であり, 最初の人工的なバーストの後, 一時的な Hawking 輻射があり, その直後と長時間後にデルタ関数的なバーストが見られる。また, ブラックホールと似たコンパクト天体として超回転星とワームホールの可能性がある。我々は超回転星の安定性とその最小の大きさについて調べ [8,26], また超回転星による衝突 Penrose 過程でエネルギー引き抜き効率が無限に大きくなれることを示した [19]。一方, ワームホールについては, 穴の向こう側の光源による光度曲線を求めた [12]。またワームホールの安定性について, Einstein 重力と Gauss-Bonnet 重力の場合に分けて調べた [21,22]。さらに, 空洞中に Dirichlet 境界条件をもつ壁が出現したり消失したりすることによる量子論的な真空励起について調べ, ワームホールの出現や消失に伴う量子論的効果について論じた [18]。

(4) その他の関連する基礎研究
我々は, 重力崩壊によって宇宙検閲官予想の破れを示唆するものとして知られる紡錘型重力崩壊を対称性を仮定しない３次元コードによって Einstein 方程式を数値相対論の手法によって数値シミュレーションを行い, 有限のスムージ
ング長を導入することによって特異点を正則化しその後の時間発展を追うことに成功した [11]。重力崩壊によって高曲率領域が生じた際のエネルギー放射とその反作用について調べた [6]。線形状態方程式をもつ Friedmann-LemaitreRobertson-Walker 解の完全な共形分類を行った [7]。定常時空における定常弦の拡張として, 自己相似時空における自己相似弦を導入し, その運動方程式を書き下し解を構築した [14]。

3. 優れた成果が上がった点
特に優れた成果が上がった点として, 物質優勢期における原始ブラックホール形成に関する基礎理論を樹立したことを上げたい。これまでの先行研究は, この問題について定性的, 直感的かつ断片的な理解しか提示されていなかった。
本研究による一連の論文によって物質優勢期原始ブラックホール形成について初めて包括的に定量的に調べることが可能になったのである。

4. 課題となった点特にない。

5. 研究期間終了後の展望
LIGO や VIRGO によって観測された重力波源である連星ブラックホールの初期宇宙起源説の成否を確かめる上で, 原
始ブラックホールの自転に関する統計的な情報を理論的に予言することが重要である。私は今後, 輻射優勢期に形成される原始ブラックホールの自転に関する研究を進めて予定である。
6. 研究成果公表【原著論文】

72

1. Particle creation in gravitational collapse to a horizonless compact object,
Tomohiro Harada, Vitor Cardoso and Daiki Miyata,Phys. Rev. D 99 044039 (2019).
2. Gravastar formation: What can be the evidence of a black hole?,
Ken-ichi Nakao, Chul-Moon Yoo and Tomohiro Harada,
Phys. Rev. D 99 044027 (2019).
3. Eﬀect of Inhomogeneity on Primordial Black Hole Formation in the Matter Dominated Era,
Takafumi Kokubu, Koutaro Kyutoku, Kazunori Kohri and Tomohiro Harada,
Phys. Rev. D 98 123024 (2018).
4. Primordial black hole abundance from random Gaussian curvature perturbations and a local density threshold,
Chul-Moon Yoo, Tomohiro Harada, Jaume Garriga and Kazunori Kohri,
PTEP 2018 123 (2018).
5. Rotating accretion flows in D dimensions: sonic points, critical points and photon spheres,
Yasutaka Koga and Tomohiro Harada,
Phys. Rev. D 98 024018 (2018).
6. Energy emission from a high curvature region and its backreaction,
Takafumi Kokubu, Sanjay Jhingan and Tomohiro Harada,
Phys. Rev. D 97 104014 (2018).
7. Complete conformal classification of the Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker solutions with a linear equation of state,
Tomohiro Harada, Bernard J. Carr and Takahisa Igata,Class. Quant. Grav. 35 105011 (2018).
8. On the stability of a superspinar,
Ken-ichi Nakao, Pankaj S. Joshi, Jun-Qi Guo, Prashant Kocherlakota, Hideyuki Tagoshi, Tomohiro Harada,
Mandar Patil, Andrzej Krolak,
Phys. Lett. B 780 410 (2018).
9. Spins of primordial black holes formed in the matter-dominated phase of the Universe,
Tomohiro Harada, Chul-Moon Yoo, Kazunori Kohri and Ken-Ichi Nakao,Phys. Rev. D 96 083517 (2017).
10. Escape probability of the super-Penrose process,Kota Ogasawara, Tomohiro Harada, Umpei Miyamoto and Takahisa Igata,Phys. Rev. D 95 124019 (2017).
11. 3D Simulation of Spindle Gravitational Collapse of a Collisionless Particle System,
Chul-Moon Yoo, Tomohiro Harada and Hirotada Okawa,Class. Quant. Grav. 34 105010 (2017).
12. Light curves of light rays passing through a wormhole,
Naoki Tsukamoto and Tomohiro Harada,
Phys. Rev. D 95 024030 (2017).
13. Primordial black hole formation in the matter-dominated phase of the Universe,
Tomohiro Harada, Chul-Moon Yoo, Kazunori Kohri, Ken-ichi Nakao and Sanjay Jhingan,
Astrophys. J. 833 61 (2016).
14. Self-similar motion of a Nambu-Goto string,
Takahisa Igata, Tsuyoshi Houri and Tomohiro Harada,
Phys. Rev. D 94 064029 (2016).

73

15. Spherical and nonspherical models of primordial black hole formation: exact solutions,
Tomohiro Harada and Sanjay Jhingan,
Prog. Theor. Exp. Phys. 093E04 (2016).
16. Correspondence between sonic points of ideal photon gas accretion and photon spheres,
Yasutaka Koga and Tomohiro Harada,
Phys. Rev. D 94 044053 (2016).
17. Consistent analytic approach to the eﬃciency of collisional Penrose process,Tomohiro Harada, Kota Ogasawara and Umpei Miyamoto,Phys. Rev. D 94 024038 (2016).
18. Vacuum excitation by sudden appearance and disappearance of a Dirichlet wall in a cavity,
Tomohiro Harada, Shunichiro Kinoshita and Umpei Miyamoto,Phys. Rev. D 94 025006 (2016).
19. Infinite eﬃciency of the collisional Penrose process: Can a overspinning Kerr geometry be the source ofultrahigh-energy cosmic rays and neutrinos?,
Mandar Patil, Tomohiro Harada, Ken-Ichi Nakao, Pankaj S. Joshi and Masashi Kimura,Phys. Rev. D 93 104015 (2016).
20. High eﬃciency of collisional Penrose process requires heavy particle production,
Kota Ogasawara, Tomohiro Harada and Umpei Miyamoto,Phys. Rev. D 93 044054 (2016).
21. Does the Gauss-Bonnet term stabilize wormholes?,Takafumi Kokubu, Hideki Maeda and Tomohiro Harada,
Class. Quant. Grav. 32 235021 (2015).
22. Negative tension branes as stable thin shell wormholes,
Takafumi Kokubu and Tomohiro Harada,
Class. Quant. Grav. 32 205001 (2015).
23. Timescale for trans-Planckian collisions in Kerr spacetime,
Mandar Patil, Pankaj S. Joshi, Ken-ichi Nakao, Masashi Kimura and Tomohiro Harada,
Europhys. Lett. 110 30004 (2015).
24. Cosmological long-wavelength solutions and primordial black hole formation,
Tomohiro Harada, Chul-Moon Yoo, Tomohiro Nakama and Yasutaka Koga,
Phys. Rev. D 91 084057 (2015).
25. B. J. Carr and Tomohiro Harada,
The separate universe problem: 40 years on,
Phys. Rev. D 91 084048 (2015).
26. How small can an over-spinning body be in general relativity?,
Ken-Ichi Nakao, Masashi Kimura, Tomohiro Harada, Mandar Patil and Pankaj S. Joshi,
Phys. Rev. D 90 124079 (2014).
27. Black holes as particle accelerators: a brief review,
Tomohiro Harada and Masashi Kimura,Class. Quant. Grav. 31 243001 (invited) (2014).
【著書・総説・解説等】

1. Tomohiro Harada, Primordial black hole formation from cosmological fluctuations, to appear in the proceedings of the conference Hot Topics in General Relativity and Gravitation - 2 (Quy Nhon, Vietnam, 2015),
arXiv:1601.06235 [astro-ph.CO].

74

2. Tomohiro Harada and Masashi Kimura, High-velocity collision of an ISCO particle around a Kerr blackhole, as a contribution paper in the Proceedings of the Thirteenth Marcel Grossmann Meeting on General Relativity, 1-7 July 2012, Stockholm University, Stockholm, Sweden, ed. K. Rosquist, R. Jantzen and R. Ruﬃni,
p.1388-1390 (World Scientific, Singapore, 5/2015).
3. 原田知広, 椎野克, 時空特異点とトポロジー〜宇宙の因果〜数理科学第 53 巻 1 号 (2015 年 1 月号) 特集：科学における〈時間〉− ありふれた存在を多角的に捉える − 32 頁-37 頁, （サイエンス社, 東京, 2015 年 1 月）
【国際学会発表】

1. Primordial black hole formation
as a seminar for International KEK-Cosmo and APCosPA Winter School 2019 Primordial Black Hole (KEK,
Tsukuba, Japan, 22nd - 24th January 2019)
Tomohiro Harada (Invited)
2. Complete conformal classification of the FLRW solutions with a linear equation of state
YITP International Molecule-type Workshop Dynamics in Strong Gravity Universe (Yukawa Institute for
Theoretical Physics, Kyoto University, Kyoto, Japan, 1-14 Sep 2018)
Tomohiro Harada
3. Complete conformal classification of the FLRW solutions with a linear equation of state
Spanish-Portuguese Relativity Meeting 2018 (Biblioteca Publica de Palencia, Palencia, Spain, 1-7 Sep 2018)
Tomohiro Harada
4. Primordial black holes formed in the matter-dominated era
International Workshop Gravity and Cosmology 2018 (Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University, Japan, 29 Jan 2018 - 9 Mar 2018)
Tomohiro Harada
5. Spins of primordial black holes formed in the matter-dominated era
International Symposium on Cosmology and Particle Astrophysics CosPA 2017 (Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University, Japan, 11-15 Dec 2017)
Tomohiro Harada
6. Spins of primordial black holes formed in the matter-dominated era
The 27th Workshop on General Relativity and Gravitation in Japan (Higashi Hiroshima Arts and Culture
Hall Kurara, Higashihiroshima, Japan, 27 Nov-1 Dec 2017)
Tomohiro Harada
7. Formation of primordial black holes from primordial fluctuations
Focus Week on Primordial Black Holes (Kavli IPMU, Kashiwa, Japan, 13-17 Nov 2017) Tomohiro Harada(Invited)
8. Spins of primordial black holes formed in the matter-dominated phase of the Universe
Workshop on Gravitational Dynamics and Black Holes (Nagoya University, Japan, 26-27 Sep 2017)
Tomohiro Harada (Invited)
9. Primordial black hole formation in a matter-dominated universe,
The 26th Workshop on General Relativity and Gravitation in Japan (Osaka City University, Japan, 24-28
Oct 2016)
Tomohiro Harada
10. Primordial black hole formation from cosmological fluctuations
the international conference Hot Topics in General Relativity and Gravitation 2 (Quy Nhon, Vietnam, 9-15
Aug 2015)
Tomohiro Harada(Invited)75

11. High energy particle collision and collisional Penrose process near a Kerr black hole
the workshop One Hundred Years of Strong Gravity (Instituto Superior Técnico in Lisbon, Lisbon, Portugal,
10-12 Jun 2015)
Tomohiro Harada(Invited)
12. Black holes as particle accelerators: a brief review
The 24th Workshop on General Relativity and Gravitation in Japan (Kavli IPMU, University of Tokyo,
Kashiwa, Japan, 10-14 Nov 2014)
Tomohiro Harada
13. Threshold of primordial black hole formation
The 15th Canadian Conference on General Relativity and Relativistic Astrophysics (University of Winnipeg,
Winnipeg, Canada, 21-23 May 2014)
Tomohiro Harada,【国内学会発表】

1. 地平面のない時空による粒子生成
日本物理学会 2018 年秋季大会 (信州大学, 2018 年 9 月 16 日)
原田知広, 宮田大輝,Vitor Cardoso
2. FLRW 解の共形構造の完全分類：線形状態方程式の場合
日本物理学会 2018 年年次大会 (東京理科大学, 2018 年 3 月 22 日)
原田知広,Bernard J. Carr, 伊形尚久
3. 物質優勢期の原始ブラックホール形成における角運動量の効果
日本物理学会 2017 年秋季大会 (宇都宮大学, 2017 年 9 月 13 日)
原田知広, 柳哲文, 郡和範, 中尾憲一
4. 物質優勢期における原始ブラックホール形成
日本物理学会 2017 年年次大会 (大阪大学, 2017 年 3 月 17 日)
原田知広, 柳哲文, 郡和範, 中尾憲一,Sanjay Jhingan.
5. 楕円体の重力崩壊のブラックホール形成条件
日本物理学会 2016 年秋季大会 (宮崎大学, 2016 年 9 月 23 日)
原田知広,Sanjay Jhingan, 郡和範, 中尾憲一, 柳哲文
6. 原始ブラックホールの非球対称形成モデル：厳密解
日本物理学会 2016 年年次大会 (東北学院大学, 2016 年 3 月 19 日)
原田知広,Sanjay Jhingan,
7. Szekeres 解の宇宙物理学への応用
日本物理学会 2015 年秋季大会 (大阪市立大学, 2015 年 9 月 25 日)
原田知広,Sanjay Jhingan
8. 宇宙論的非線形ゆらぎと原始ブラックホール形成
日本物理学会 2015 年年次大会 (早稲田大学, 2015 年 3 月 24 日)
原田知広, 柳哲文, 中間智弘, 古賀恭敬
9. 漸近的準一様解について
日本物理学会 2014 年秋季大会 (佐賀大学, 2014 年 9 月 21 日)
原田知広, 柳哲文
10. 地平線のないコンパクト天体の形成による粒子生成
第 20 回特異点研究会 (九州大学, 2019 年 1 月 12 日-14 日)
原田知広
11. 原始ブラックホールについて
ブラックホール磁気圏研究会 2018 (熊本大学, 2018 年 3 月 2 日-4 日)
原田知広

76

12. 原始ブラックホールの形成
第 30 回理論懇シンポジウム (東京大学, 2017 年 12 月 25 日-27 日)
原田知広 （招待講演）
13. FLRW 解について
第 19 回特異点研究会 (大阪市立大学, 2017 年 12 月 28 日-30 日)
原田知広
14. 原始ブラックホール形成と箍予想
第 18 回特異点研究会 (立教大学, 2016 年 12 月 27 日-29 日)
原田知広
15. ブラックホール周辺：衝突 Penrose 過程・光子球／音速点対応
ブラックホール磁気圏研究会 (北海道夕張市ホテルマウントレースイ, 2016 年 3 月 2 日-5 日)
原田知広（招待講演）
16. PBH の非球対称形成モデル
第 17 回特異点研究会特異点と時空, および関連する物理 (慶應義塾大学, 2016 年 1 月 9 日-11 日)
原田知広
17. Can an over-spinning Kerr geometry be the source of ultra-high energy cosmic rays and neutrinos?
第 17 回特異点研究会特異点と時空, および関連する物理 (慶應義塾大学, 2016 年 1 月 9 日-11 日)
原田知広
18. 宇宙論的長波長解と原始ブラックホール形成
第 16 回特異点研究会特異点と時空, および関連する物理 (名古屋大学, 2015 年 1 月 10 日-12 日)
原田知広
19. Analytic formula for the threshold of primordial black hole formation
The workshop on wormholes and primordial black holes: theories and observations, (Nagoya University,
Nagoya, Japan, 25th and 26th of November 2013)
Tomohiro Harada【受賞】

1. 共著論文 Ken-ichi Nakao, Chul-Moon Yoo and Tomohiro Harada, Gravastar formation: What can be theevidence of a black hole?, accepted for publication in Physical Review D, arXiv:1809.00124 [gr-qc] が Editor’s
Suggestion に選出。
2. 共著論文 Chul-Moon Yoo, Tomohiro Harada and Hirotada Okawa, 3D Simulation of Spindle Gravitational
Collapse of a Collisionless Particle System, Class. Quant. Grav. 34 (4/2017), 105010 (17pp), が CQG 2017
Highlights Selection に選出。
3. Tomohiro Harada: Distinguished Referee of Europhysics Letters by the European Physical Society (2015)【マスコミでの発表】

1. なし。

77ཱ‫ڭ‬େֶେֶӃཧֶ‫ڀݚ‬Պɾࢲཱେֶઓུత‫جڀݚ‬൫‫ܗ‬੒ࢧԉࣄ‫ۀ‬ʮ஍্࣮‫ݧ‬ɾඈᠳମ‫؍‬ଌͱཧ࿦ʹΑΔӉ஦૾ղ໌ͷ‫ܗ఺ڌڀݚ‬੒ʯ௿Թ‫ڽ‬ॖ‫ݻ‬ମͱྔࢠϏʔϜͷ૬‫༻࡞ޓ‬ཱ‫ڭ‬େֶେֶӃཧֶ‫ڀݚ‬Պɾઌ୺Պֶ‫ܭ‬ଌ‫ڀݚ‬ηϯλʔɹฏࢁ޹ਓ
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Figure 1: Absolute ion desorption yield Yion
from solid Ne by Arq+ (q = 1 − 6) impact as afunction of the potential energy of the incident
ions.

Figure 2: Absolute ion desorption yields Yion2
as a function ofΓ ≡ (q/EIP) × Ytotal . See text
for details.

զʑ͸ɼ͜ͷ࣮‫݁ݧ‬ՌΛதੑ‫ࢠݪ‬ͷ୤཭ʹ൐ͬͯΠΦϯ͕୤཭͢Δͱ͍͏৽͍͠ϞσϧͰઆ໌͢Δ͜ͱʹ੒ޭͨ͠ɻ͜Ε͸ɼೖࣹΠΦϯͷ࣋ͭϙςϯγϟϧΤωϧΪʔʹΑΓ‫ݻ‬ମதʹΠΦϯ͕ੜ੒͠ɼೖࣹΠΦϯͷ࣋ͭӡಈΤωϧΪʔʹΑΔେྔͷதੑ‫ࢠݪ‬ͷ୤཭ʢKinetic Sputteringʣͱͱ΋ʹΠΦϯ͕୤཭͢Δͱ͍͏ϞσϧͰ͋Δɻ͜ͷ৔߹ɼ୤཭ΠΦϯऩ཰͸ΠΦϯͷੜ੒਺ͱதੑ‫ࢠݪ‬ͷ୤཭਺ͷੵʹൺྫ͢Δ͜ͱʹͳΔɻ͜͜ͰΠΦϯͷੜ੒਺͸ɼೖࣹΠΦϯͷՁ਺͕ 5 ՁҎ্ͷ৔߹ʹ༗ޮͰ͋Δ͜ͱ͕஌ΒΕ͍ͯΔଟՁΠΦϯɾ‫ؒࢠݪ‬ͷిՙҠߦஅ໘ੵͷεέʔϦϯάࣜ
2
ʢKimura et al., 1995ʣ͔Βɼதੑ‫ࢠݪ‬ͷ୤཭਺͸զʑ͕ଌఆͨ͠ઈର୤཭ऩ཰ͷ஋Λ༻͍ͯɼ Γ ≡ (q/EIP) × Ytotalͱ͍͏εέʔϦϯάύϥϝʔλʔΛಋग़ͨ͠ɻ͜͜Ͱ q ͸ೖࣹΠΦϯͷՁ਺ɼEIP ͸ඪత‫ࢠݪ‬ͷΠΦϯԽΤωϧΪʔ1 ‫ݱ‬ɿ౦‫ژ‬ཧՊେֶཧֶ෦
2 ‫ݱ‬ɿ೔ຊ‫ڀݚྗࢠݪ‬։ൃ‫ߏػ‬78

Ͱ͋ΔɻFigure 2 ͸ઈର୤཭ΠΦϯऩ཰ͱɼզʑͷ৽͍͠ϞσϧͰͷύϥϝʔλʔ Γ ͷؔ܎Λࣔ͢ɻඪత͸‫ݻ‬ମ Neͱ‫ݻ‬ମ ArɼೖࣹΠΦϯ͸ Neq+ (q = 1 − 4)ɼArq+ (q = 1 − 6)ɼKrq+ (q = 2 − 6)ɼΠΦϯͷೖࣹΤωϧΪʔ͸ 1.0, 1.5,
2.0 keV Ͱ͋ΔɻೖࣹΠΦϯͷՁ਺͕̑ՁҎ্ͷ৔߹ʢਤதͷେ͖ͳ‫߸ه‬ʣ͸ඪతɼೖࣹΠΦϯͷछྨɾՁ਺ɾΤωϧΪʔʹΑΒͣɼ΄΅௚ઢʹͷ͍ͬͯΔ͜ͱ͕Θ͔Δɻ
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Figure 4: TOF spectra of the desorbed ions
measured in coincidence with the scattered Ar
ions from a surface of solid Ne (200 monolayers) by 3 keV Ar6+ impact. The n denotes thesize of desorbed Ne+n.

Figure 3: 2D image of the scattered Ar ionsfrom a surface of solid Ne (200 monolayers) by
3 keV Ar6+ impact.

(2) ਅۭࢵ֎ޫরࣹʹΑΔ‫ڽ‬ॖੑ‫ݻ‬ମ͔Βͷ୤཭աఔզʑ͸ɼҎલ͔Β‫ر‬Ψε‫ݻ‬ମʹ͓͚Δޫྭ‫ى‬୤཭ͷ‫؍‬ଌΛߦ͍ɼ༷ʑͳ୤཭աఔʹؔ͢Δ஌‫ݟ‬Λಘ͖ͯͨʢHirayama
and Arakawa, 2006ʣɻ͜ΕΒͷ‫ʹڀݚ‬ΑΓ७‫ر‬Ψε‫ݻ‬ମʹ͓͚Δ୤཭աఔ͸΄΅໌Β͔ʹͳ͕ͬͨɼࠞ߹‫ݻ‬ମʹ͓͚
Δ‫ݱ‬৅ʹ͍ͭͯ͸·ͩະղ໌ͳ෦෼͕ଟ͍ɻզʑ͸ͦͷ୤཭աఔΛ໌Β͔ʹ͢ΔͨΊʹɼ‫ݻ‬ମ Ne ্ʹ Ar ബບΛ‫ٵ‬ணͤͨ͞‫ݻ‬ମΛඪతͱͨ͠ޫ୤཭࣮‫ݧ‬ΛߦͬͨɻޫিܸʹΑΓ୤཭͢Δ Ne ४҆ఆྭ‫ࢠݪى‬ͷ୤཭ऩ཰ɼ୤཭ӡಈΤωϧΪʔɼྭ‫ࢠى‬ੜ੒ΤωϧΪʔ͸ɼ‫ٵ‬ணͤ͞
ͨ Ar ബບͷບްͱͱ΋ʹมԽͨ͠ɻզʑ͸ಛʹ୤཭ӡಈΤωϧΪʔʹண໨ͯ͠ղੳΛߦͬͨɻ‫ݻ‬ମ Ne ͷόϧΫ̍࣍ྭ‫ࢠى‬ੜ੒ʹΑΓ୤཭ͨ͠४҆ఆྭ‫ࢠݪى‬ͷӡಈΤωϧΪʔͷ Ar ബບ‫ٵ‬ணྔґଘੑͷଌఆ݁ՌΛ Fig. 5 ʹࣔ͢ʢ੺‫ؙ‬ʣɻॎ࣠ͷ஋͸७ Ne ‫ݻ‬ମΛྭ‫ͨ͠ى‬৔߹ͷ୤཭ӡಈΤωϧΪʔ͔ΒͷࠩͰ͋Δɻ୤཭४҆ఆྭ‫ࢠݪى‬ͷ࣋ͭӡಈΤωϧΪʔͷ࠷େ஋ EMax ͸
EMax = Ex − Ea − EcohͰ‫ٻ‬ΊΒΕΔ͜ͱ͕஌ΒΕ͍ͯΔɻ͜͜Ͱ Ex , Ea , Ecoh ͸ͦΕͧΕྭ‫ࢠى‬ੜ੒ΤωϧΪʔɼ‫ؾ‬૬Ͱͷྭ‫ى‬ঢ়ଶੜ੒ΤωϧΪʔɼ͓Αͼ‫ݻ‬ମͷ‫ूڽ‬ΤωϧΪʔͰ͋ΔɻAr ബບͷບްʹΑΓมԽ͢Δྭ‫ࢠى‬ੜ੒ΤωϧΪʔ͸࣮ଌ͠ɼ‫ूڽ‬ΤωϧΪʔ͸ Lennard-Jones ϙςϯγϟϧ͔Β‫ੵݟ‬΋Δ͜ͱʹΑΓɼ୤཭ӡಈΤωϧΪʔͷ Ar ‫ٵ‬ணྔґଘੑΛ‫ࢉܭ‬ͨ͠ɻͦͷ݁ՌΛ Fig. 5 ͷ੨͍ྖҬʹࣔ͢ɻບްґଘੑͷ༷ࢠ͕ઈର஋΋‫ؚ‬ΊͯΑ͘࠶‫͞ݱ‬Ε͍ͯΔ͜ͱ͕Θ͔Δɻ

79

Figure 5: The kinetic energies of Ne metastable atoms from Ar/Ne solids as a function of the thickness of the Ar
coverage. Photon energies correspond to the creation energies of the S1 and B1 excitons in a Ne solid.
(3) ௿ΤωϧΪʔిࢠϏʔϜরࣹʹΑΔ‫ر‬Ψε‫ݻ‬ମதͰͷෛΠΦϯੜ੒զʑͷάϧʔϓͰ։ൃͨ͠௒ߴਅۭରԠ‫ࢠిܕ‬ϏʔϜ‫ݯ‬Λ༻͍ͯɼ‫ر‬Ψε‫ݻ‬ମΛඪతͱͨ͠ిࢠিܸ୤཭࣮‫ݧ‬Λߦͬͨɻྭ‫ࢠݪى‬ͷ୤཭ऩ཰ͷೖࣹిࢠΤωϧΪʔґଘੑΛৄࡉʹଌఆ͢Δ͜ͱʹΑΓɼNe ‫ݻ‬ମ಺ͰҰ࣌తͳෛΠΦϯ‫ڞ‬໐ঢ়ଶ͕ੜ੒͠ɼͦͷաఔ͕ྭ‫ࢠݪى‬ͷ୤཭ʹେ͖ͳ‫د‬༩Λ͢Δ͜ͱΛൃ‫ͨ͠ݟ‬ɻಛʹɼ‫ر‬Ψε‫ݻ‬ମද໘͔ΒෛΠΦϯ͕୤཭͍ͯ͠Δ͜ͱΛ‫ࠦࣔ͘͢ڧ‬Δ࣮‫݁ݧ‬ՌΛಘ͓ͯΓɺӉ஦ۭؒʹ͓͚Δ‫ۃ‬௿Թ‫Ͱڥ؀‬ͷిࢠͷΤωϧΪʔফඅʹ͍ͭͯͷ‫ૅج‬త஌‫ݟ‬Λ༩͑Δ͜ͱ͕‫ظ‬଴͞ΕΔɻ(4) ௿଎ཅిࢠিܸʹΑΔ TiO2 ද໘͔Βͷ୤཭աఔͷ‫؍‬ଌ‫ݻ‬ମද໘͔ΒͷΠΦϯͷ୤཭‫ߏػ‬ͷղ໌Λ໨తͱͯ͠ɼཅిࢠೖࣹʹΑΔΠΦϯ୤཭աఔͷ‫؍‬ଌΛߦͬͨɻFigure 6
͸ɼTiO2 ද໘ʹཅిࢠΛ 3 - 44 eV Ͱೖࣹͤͨ͞ࡍʹ୤཭ͨ͠ΠΦϯͷඈߦ࣌ؒεϖΫτϧͰ͋Δɻཅిࢠ͕‫ݻ‬ମதͰిࢠͱରফ໓ͨ͠ࡍʹ์ग़͞Εͨ γ ઢͷ‫ݕ‬ग़࣌ࠁΛ࣌ؒͷ‫ج‬४ͱ͍ͯ͠Δɻ‫؍‬ଌ͞Εͨ୤཭ O+ ΠΦϯͷ୤཭ऩ཰ͷೖࣹཅిࢠΤωϧΪʔґଘੑΛ Fig. 7 ʹࣔ͢ɻTiO2 ද໘΁ͷిࢠিܸ࣮‫ݧ‬͸‫͔͘ݹ‬ΒߦΘΕ͓ͯΓɼO+ ΠΦϯͷ୤཭͖͍͠஋͸ Ti ͷ 3p ಺֪‫ي‬ಓͷΠΦϯԽΤωϧΪʔʹରԠ͢Δ 34 eV Ͱ͋Δ͜ͱ͕Θ͔͍ͬͯΔɻຊ‫͍͓ʹڀݚ‬ͯ͸ɻTiO2 ද໘ʹೖࣹͨ͠ཅిࢠ͕ࢎૉ‫ࢠݪ‬ͷಛఆͷ‫ي‬ಓͱରফ໓͢Δ͜ͱ͕ൃ‫͞ݟ‬Εͨɻ

3. ༏Εͨ੒Ռ্͕͕ͬͨ఺• ଟՁΠΦϯɾཅిࢠɾిࢠɾਅۭࢵ֎ޫͷ̐छྨͷྔࢠϏʔϜΛϓϩʔϒͱͯ͠ɼ‫ݻ‬ମද໘Ͱ‫͖ى‬ΔಈతաఔΛ໌Β͔ʹ͢Δ͜ͱʹ੒ޭͨ͠ɻ• ‫ر‬Ψε‫ݻ‬ମʹ͓͚ΔΠΦϯͷ୤཭‫ߏػ‬Λ໌Β͔ʹͨ͠ɻ• ‫ݻ‬ମதͰͷཅిࢠͷରফ໓ʹ‫ى‬Ҽ͢ΔΠΦϯͷ୤཭աఔΛ໌Β͔ʹ͠ɼཅిࢠ͕ରফ໓͢Δిࢠ‫ي‬ಓʹબ୒ੑ
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4. ՝୊ͱͳͬͨ఺
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80

Figure 7: Desorption yields of O+ ions from theTiO2 surface as a function of the positron energy.
Figure 6: Time-of-flight spectra of desorbed O+ ionsfrom the TiO2 surface by positron impact triggeredby the emission of annihilation γ rays at t = 0.
5. ‫ؒظڀݚ‬ऴྃ‫ޙ‬ͷల๬௿ΤωϧΪʔిࢠϏʔϜ‫ͱݯ‬ਅۭࢵ֎ޫ‫ݯ‬Λ༻͍ͯಉ͡‫ر‬Ψε‫ݻ‬ମதͰ‫͖ى‬Δ‫ݱ‬৅Λ‫؍‬ଌ͢Δ͜ͱʹΑΓɼ‫ر‬Ψε‫ݻ‬ମʹ͓͚Δ୤཭ͷಈతաఔΛ໌Β͔ʹ͢Δ͜ͱ͕Ͱ͖ΔΑ͏ʹͳͬͨɻ͜ΕΒͷ஌‫ݟ‬Λ‫ʹݩ‬ɼଟՁΠΦϯিܸʹΑΓ‫͖ى‬ΔෳࡶͳաఔΛղ͖໌͔͢͜ͱ͕ࠓ‫ޙ‬ͷ໨ඪͰ͋Δɻ

6. ‫ڀݚ‬੒Ռެදʲ‫ݪ‬ஶ࿦จʳ

1. Positron-annihilation-induced ion desorption from TiO2 (110)T. Tachibana, T. Hirayama, and Y. Nagashima
Phys. Rev., B89 , 201409(R) (2014).
2. Comparative study of ion desorption from clean and contaminated TiO2 (110) surfaces by slow positron
impacts
T. Tachibana, T. Hirayama, and Y. Nagashima
e-Journal of Surface Science and Nanotechnology, 13, 261 (2015).
3. ϨʔβʔϓϥζϚޫ‫ݯ‬Λ༻͍ͨ‫ر‬Ψεࠞ߹‫ڽ‬ॖ૚͔Βͷޫྭ‫ى‬୤཭ͷ‫؍‬ଌ‫ؠ‬ᔹ͋ͮ͞ɼཱՖོߦɼฏࢁ޹ਓ
J. Vac. Soc. Jpn., 58, 165 (2015).
4. Ion desorption from TiO2 (110) by low energy positron impact
T. Tachibana, L. Chiari, M. Nagira, T. Hirayama and Y. Nagashima
Defect and Diﬀusion Forum, 373, 324 (2016).
5. Photon-stimulated desorption of Ne metastable atoms from Ar adsorbed on Ne solids
A. Iwabuchi, T. Tachibana, and T. Hirayama
J. Electr. Spectr. Rel. Phen., 220 , 25 (2017).
6. Development of a UHV-compatible low-energy electron gun using the photoelectric eﬀect
H. Sawa, M. Anazai, T. Konishi, T. Tachibana, and T. Hirayama
J. Vac. Soc. Jpn., 60 , 467 (2017).
7. New ion desorption mechanism from rare gas solids by multiply charged ion impacts
K. Ban, M. Akiwa, H. Ueta, T. Tachibana, and T. Hirayama
Low Temperature Physics, , submitted.

81

8. System for coincidence measurements of the ions desorbed and projectiles scattered from noble gas solid
surfaces by slow multiply-charged ion impacts
H. Sawa, S. Uchida, H. Ueta, and T. Hirayama
X-Ray Spectrometry, , submitted.
ʲࠃࡍֶձൃදʳ

1. Mechanism of Ion Desorption from Rare Gas Solids by Low Energy Multiply-charged Ion Impact, [Selected
Topic]
17th International Conference on the Physics of Highly Charged Ions (HCI-2014) ( San Carlos de Bariloche,
Argentina, 2014 ೥ 9 ݄ )K. Ban, M. Akiwa, T. Tachibana and T. Hirayama,
2. Positron-annihilation-induced ion desorption from TiO2 (110)
7th International Symposiumu on Surface Science (ISSS-7) ( Matsue, Japan, 2014 ೥ 11 ݄ )T. Tachibana, T. Hirayama, and Y. Nagashima
3. New mechanism of ion desorption from rare gas solids by multiply-charged ion impact
24th International Conference on Photonic, Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC 2015) ( Toledo, Spain,2015 ೥ 7 ݄ )K. Ban, M. Akiwa, A. Sumita, Y. Nidaira, Y. Kuwabara, T. Tachibana and T. Hirayama,
4. Observation of positron-annihilation-induced ion desorption from a TiO2 (110) surface
International Conference on Positron Annihilation (ICPA-17) ( Wuhan, China, 2015 ೥ 9 ݄ )T. Tachibana, L. Chiari, M. Nagira, T. Hirayama and Y. Nagashima,
5. Photon-stimulated desorption of Ne metastable atoms from Ar adsorbed on solid Ne,
39th International Conference on Vacuum Ultraviolet and X-ray Physics (VUVX-39) ( Zurich, Switzerland,
2016 ೥ 7 ݄ )A. Iwabuchi, T. Tachibana and T. Hirayama,
6. Electronic excitations and decay processes in condensed rare gases studied by low-energy electron, photon,
and ion impact [Invited Talk]
77th IUVSTA Workshop on Surface Processes, Gas Dynamics, and Vacuum Technology of Cryogenic Vacuum
Systems ( Fuefuki-city, Yamanashi, Japan 2016 ೥ 8 ݄ )T. Hirayama,
7. Development of a low-energy electron gun using the photoelectric eﬀect
32th European Conference on Surface Science (ECOSS32) ( Grenoble, France, 2016 ೥ 9 ݄ )H. Sawa, M. Anzai, T. Konishi, T. Tachibana and T. Hirayama,
8. Observation of Shell Structure in Mixed Ar/Kr Clusters Studied by Electron Energy Loss Spectroscopy
33th European Conference on Surface Science (ECOSS33), ( Szeged, Hungary, 2017 ೥ 8 ݄ )K. Kita, T. Nomura, T. Tachibana and T. Hirayama
9. Coincidence Measurements of Scattered and Desorbed Ions from Solid Ne Surfaces by Slow Arq+ Ion Impact
19th International Conference on the Physics of Highly Charged Ions (HCI2018), ( Lisboa, Portugal, 2018 ೥
9݄ )H. Sawa, S. Uchida, H. Ueta and T. Hirayama
10. Ion desorption from solid Ne surfaces induced by grazing incidence of slow multiply-charged Ar ions [Invited
Talk]
13th International Symposium on Electron Beam Ion Sources and Traps (EBIST2018), ( Fudan University,
Shanghai, China, 2018 ೥ 10 ݄ )H. Sawa, S. Uchida, H. Ueta and T. Hirayama
11. Coincidence study of scattered and desorbed ions from solid rare gas by slow multiply-charged ion impact
TMU Symposium on Physics of Highly Charged Ions 2018, ( Tokyo Metropolitan University, Tokyo, 2018 ೥
12 ݄ )
H. Sawa, S. Uchida, H. Ueta and T. Hirayama82ʲࠃ಺ֶձൃදʳ

1. ϨʔβʔϓϥζϚޫ‫ݯ‬Λ༻͍ͨ‫ر‬Ψε‫ݻ‬ମʹ͓͚Δޫྭ‫ى‬୤཭࣮‫ ݧ‬IIɼ
೔ຊ෺ཧֶձ 2014 ೥ळ‫ق‬େձ ( த෦େֶय़೔ҪΩϟϯύε 2014 ೥ 9 ݄ )‫ؠ‬ᔹ͋ͮ͞ɼཱՖོߦɼฏࢁ޹ਓ
2. Ion desorption from TiO2 (110) surface induced by positron annihilations, [Hot Topics]‫ࢠݪ‬িಥֶձୈ̏̕ճ೥ձ ( ౦๺େֶยฏΩϟϯύε 2014 ೥ 10 ݄ )ཱՖོߦɼฏࢁ޹ਓɼ௕ౢହ೭
3. ϨʔβʔϓϥζϚޫ‫ݯ‬Λ༻͍ͨ‫ر‬Ψε‫ڽ‬ॖ૚͔Βͷޫྭ‫ى‬୤཭ͷ‫؍‬ଌɼ
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4. ϨʔβʔϓϥζϚޫ‫ݯ‬Λ༻͍ͨ‫ر‬Ψε‫ݻ‬ମʹ͓͚Δޫྭ‫ى‬୤཭࣮‫ ݧ‬IIIɼ೔ຊ෺ཧֶձୈ̓̌ճ೥࣍େձ ( ૣҴాେֶૣҴాΩϟϯύε 2015 ೥ 3 ݄ )‫ؠ‬ᔹ͋ͮ͞ɼཱՖོߦɼฏࢁ޹ਓ
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6. TiO2 (110) ্ʹ͓͚Δཅిࢠফ໓༠‫ى‬ΠΦϯ୤཭೔ຊ෺ཧֶձ 2015 ೥ळ‫ق‬େձ ( ؔ੢େֶઍཬࢁΩϟϯύε 2015 ೥ 9 ݄ )༄ָউɼཱՖོߦɼL. Chiariɼฏࢁ޹ਓɼ௕ౢହ೭
7. TiO2 (110) ද໘্ʹ͓͚ΔཅిࢠܹࢗΠΦϯ୤཭ͷೖࣹΤωϧΪʔґଘੑ೔ຊ෺ཧֶձ 2015 ೥ळ‫ق‬େձ ( ؔ੢େֶઍཬࢁΩϟϯύε 2015 ೥ 9 ݄ )ཱՖོߦɼL. Chiariɼ༄ָউɼฏࢁ޹ਓɼ௕ౢହ೭
8. ޫిޮՌΛར༻ͨ͠௿ΤωϧΪʔిࢠઢΛ༻͍ͨిࢠিܸ୤཭࣮‫ݧ‬೔ຊ෺ཧֶձ 2015 ೥ळ‫ق‬େձ ( ؔ੢େֶઍཬࢁΩϟϯύε 2015 ೥ 9 ݄ )҆੢ԝɼߴ໺ॱ໵ɼ٠஑ேւɼՏా‫ګ‬༎ɼཱՖོߦɼฏࢁ޹ਓ
9. ిࢠΤωϧΪʔଛࣦ෼ޫ๏ʹΑΔ‫ر‬ΨεΫϥελʔʹ͓͚Δిࢠతྭ‫ى‬աఔͷ‫ڀݚ‬೔ຊ෺ཧֶձୈ̓̍ճ೥࣍େձ ( ౦๺ֶӃେֶઘΩϟϯύε 2016 ೥ 3 ݄ )্໺ஓ஌, ࡾӜେ஍, ‫ت‬ଟҰਅ, ໺ଜ఩ฏ, ཱՖོߦ, ฏࢁ޹ਓ10. Ne ‫ݻ‬ମʹ͓͚Δ Feshbach ‫ڞ‬໐Λ‫ܦ‬༝ͨ͠ྭ‫ࢠݪى‬ͷ୤཭೔ຊ෺ཧֶձୈ̓̍ճ೥࣍େձ ( ౦๺ֶӃେֶઘΩϟϯύε 2016 ೥ 3 ݄ )҆੢ԝ, Տా‫ګ‬༎, ٠஍ேւ, ཱՖོߦ, ฏࢁ޹ਓ11. TiO2 (110) ද໘ʹ͓͚ΔཅిࢠܹࢗΠΦϯ୤཭ऩྔͱ S-parameter ͷൺֱ೔ຊ෺ཧֶձ 2016 ೥ळ‫ق‬େձ ( ۚ୔େֶ֯ؒΩϟϯύε 2016 ೥ 9 ݄ )ࢁԼ‫ࢤو‬, ཱՖོߦ, ༄ָউ, ໼ਧᆹࠃ, ฏࢁ޹ਓ, ௕ౢହ೭12. TiO2 (110ʣ͓Αͼ H2 O/TiO2 ද໘্ʹ͓͚ΔཅిࢠܹࢗΠΦϯ୤཭೔ຊ෺ཧֶձ 2016 ೥ळ‫ق‬େձ ( ۚ୔େֶ֯ؒΩϟϯύε 2016 ೥ 9 ݄ )ཱՖོߦ, ࢁԼ‫ࢤو‬, ༄ָউ, ໼ਧᆹࠃ, L. Chiari, ฏࢁ޹ਓ, ௕ౢହ೭13. ೋࢎԽνλϯද໘ʹ͓͚ΔཅిࢠܹࢗΠΦϯ୤཭ऩ཰ͱ S-parameter ͷೖࣹΤωϧΪʔґଘੑ
ฏ੒ 28 ೥౓‫౎ژ‬େֶ‫ࢠݪ‬࿍࣮‫ॴݧ‬ઐ໳‫ڀݚ‬ձʮཅిࢠՊֶͱͦͷཧ޻ֶ΁ͷԠ༻ʯ ( ‫౎ژ‬େֶ‫ࢠݪ‬࿍࣮‫ॴݧ‬
2016 ೥ 12 ݄ )ࢁԼ‫ࢤو‬ɼཱՖོߦɼϧΧɾνΞϦɼ༄ָউɼ໼ਧᆹࠃɼฏࢁ޹ਓɼ௕ౢହ೭
14. TiO2 (110) ද໘͔ΒͷཅిࢠܹࢗΠΦϯ୤཭ͱ ిࢠܹࢗΠΦϯ୤཭ͷൺֱʦ༏लϙελʔ৆ʧ‫ࢠݪ‬িಥֶձୈ 41 ճ೥ձ ( ෋ࢁେֶ‫ޒ‬෱Ωϟϯύε 2016 ೥ 12 ݄ )ࢁԼ‫ࢤو‬ɼཱՖོߦɼ༄ָউɼ໼ਧᆹࠃɼL. Chiariɼฏࢁ޹ਓɼ௕ౢହ೭

83

15. ‫ر‬Ψε‫ݻ‬ମද໘΁ͷ௿଎ଟՁΠΦϯখ֯িಥʹ͓͚ΔࢄཚΠΦϯɾ୤཭ΠΦϯಉ࣌‫ܭ‬ଌ૷ஔͷ։ൃ‫ࢠݪ‬িಥֶձୈ 41 ճ೥ձ ( ෋ࢁେֶ‫ޒ‬෱Ωϟϯύε 2016 ೥ 12 ݄ )ࠤ࿨߂঵ɼ಺ాढ़ଠ࿠ɼߴ‫ٱ‬Ѵɼࢁ‫ޱ‬༤ଠɼཱՖོߦɼฏࢁ޹ਓ
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84

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85

立教大学大学院理学研究科・私立大学戦略的研究基盤形成支援事業地上実験・飛翔体観測と理論による宇宙像解明の研究拠点形成

地上実験による物質の起源の解明 —–「中性子過剰核の構造と崩壊」—–
立教大学大学院理学研究科・先端科学計測研究センター

家城 和夫

1. 背景と目的
地上実験で物質の起源を探るにあたっては、宇宙の元素合成過程にかかわる原子核の情報が必要となる。特にｒ過程では中性子ドリップライン核が重要な役割を果たしており、これに関連して以下のような研究を行ってきた。

1. 中性子過剰核の生成断面積と中性子ドリップラインの探索（村井、天野、家城）
2. 核分光を用いた中性子過剰核の核構造（志賀、藤野、栂野、本林、家城）
3. 中性子過剰核の測定に必要となる新たな中性子検出器及び周辺技術の開発（松澤、吉田、西村、栂野、家城）
なお、一部の成果については本林の報告もあわせて参照されたい。

2. 研究成果(1) 中性子過剰核生成断面積
元素合成過程の研究を地上実験で行う場合に問題となるのは不安定核ビームの生成量である。
村井は理化学研究所仁科加速器研究センターにある BigRIPS チームの一員として 238 U の飛行核分裂反応を用いた同位体生成実験に参加し、その生成率の導出を行っている。この実験では Z=60〜68 領域と Z=56〜63 領域の異なる Z 領域を標的とした設定で測定が行われた。解析においてはバックグラウンドイベントの除去や速度依存性の補正、輸送行列の値を調整などにより質量電荷の比 A/Q の分解能を 0.040% まで向上し荷電状態の異なる同位体の識別が可能になった。これらの解析によって得られた生成率を Z=20〜50 領域で比較的良く実験結果を再現していた
Abrasion-fission model 等による計算と比較したところ、Z=56〜63 の領域においても Z=60〜68 領域と同様に実験値のほうが 2 桁以上大きいことがわかった。
天野は U の入射核破砕反応によって生成する中重核領域の中性子過剰新同位元素の探索実験に参加しデータ解析を行った。目的とする N=126 近傍の原子核の生成を確認することができたが、その荷電状態が双極子電磁石の間におかれた測定器を通過する際に変化する事象が存在し、目的とする 200 W 領域ではそれらを識別することが現状では困難であったために核の同定には至らなかった。
原子核の存在限界を示す中性子ドリップラインは水素から酸素まで確定しているがそれよりも先のフッ素から上に関しては未だ確定していない。炭素、窒素及び酸素の存在できる最も重い同位体は中性子数 N が 16 である 22 C, 23 N,
24O であるが、一方でフッ素はさらに中性子が 6 個増えた 31 F (N = 22) まで存在が確認されている。酸素の最も重い同位体に対してのフッ素の束縛可能な中性子数の急激な増加は極めて奇妙な現象で酸素ドリップライン異常と呼ばれている。この酸素とフッ素の中性子束縛数の違いは陽子-中性子間のテンソル相互作用によると考えられており、さらに深く理解するためにはフッ素がこの先どれだけ中性子を束縛できるのかが非常に重要となってくる。村井は F お
よび Ne の中性子ドリップライン探索測定を行ったが、目的核近傍の同位体は観測されたにも関わらず 32,33 F, 35,36 Ne
は 1 イベントも観測されなかった。EPAX2.15 や Qg と呼ばれる原子核反応の半経験的なモデルによる計算と比較したところ、32,33 F の存在は強く否定され、フッ素の中性子ドリップラインが実験的に確定した。ネオンの場合についても、同様に 35,36 Ne が非束縛核でありネオンの最も重い同位体は 34 Ne であることがわかった。

(2) 中性子過剰核の核構造
Ni は二重魔法数を持つ核と考えられており、元素合成過程ではｒ過程の waiting point となるため重要な役割を果たす。しかし、78 Ni 核近傍の核構造は実験的にはまだあまりよくわかっておらず、より軽い中性子過剰核で見られたように魔法数が変化することがあれば元素合成過程にも大きな影響を与えると考えられる。志賀はこの領域でのイ
ンビームγ線による核分光実験に参加し、偶偶核の低励起状態を系統的に調べた。2+ と 4+ の励起状態の励起エネル
ギー、およびその比（R4/2 ）は核構造に特徴的である。
7886

Zn の 2+ の励起エネルギーを他の Zn 同位体や N=50 と比較することにより 78 Ni が魔法数を保っていることがわかった。また、γ線のドップラー効果から評価した 4+ の寿命の値は 2+ とほぼ同じとなっている。これと得られた
R4/2 の値とから、これらが 78 Ni を不活性コアとした 2 陽子配位のセニョリティ２の励起として説明できた。これは80
Zn の一粒子準位では (πp3/2 )2 配位と (πf5/2 )2 配位が逆転していることを示唆しており、この領域での殻構造進化に関する重要な知見が得られた。
80

陽子閉殻である Ca 同位体については N=32 が新たな魔法数であることが高い励起エネルギーなどから示唆されていたが確定的な結論は得られておらず、換算励起確率の測定が望まれていた。藤野、栂野は理化学研究所 RIBF に
おいて 70 Zn の核破砕反応で得られた 52 Ca のクーロン励起により中性子過剰核 52 Ca の 0+ → 2+ 遷移の換算遷移確率を求め、核構造を調べた。得られた値は予測通り近傍の核に比べて小さく新たな魔法数を支持するものであったが、殻模型による理論計算に比べると有意に大きく、芯励起の影響が残っていることを示唆しているものであった。

(3) 中性子検出器の開発
元素合成過程の研究では (n, γ) 反応の断面積が重要であるが、これは逆反応であるクーロン分解反応を用いた中性子測定で調べることができる。また中性子過剰核の構造や崩壊の研究においても放出中性子の測定は必要である。その際、終状態に放出される中性子のエネルギー・運動量を精度良く測定することが重要であり、我々はそのための新
たな中性子検出器の開発を行ってきた。
中性子の検出においては、荷電粒子の測定にはない困難がある。一つはバックグラウンドを低減する上で同じく中性であるγ線との識別が必要な点である。従来、液体シンチレータについては励起密度の違いを利用して発光波形により弁別ができることが知られていたが、近年、固体シンチレータについても波形弁別の可能性が指摘されており、これについても調べた。多数の検出器を利用することを考慮すると、専用の回路ではなく汎用のモジュール等を用いて識別できることを目指している。
もう一つは核反応を利用して検出することから検出効率が低く、そのために大型の測定器が必要となる点である。
そのため、エネルギー・運動量の測定精度を上げるには測定位置を限定することが必要となる。これらを解決するた
めに 3 次元で入射位置を特定できる中性子検出器の研究を行ってきた。

(3 –1) n/γ 識別法の改善
松澤は次世代 PSD 型中性子検出器 NiGIRI （Neutron, ions and Gamma-rays Identification for Radioactive Isotopebeam）の開発に参加した。この検出器は波形分析によりγ線と中性子、軽荷電粒子の識別が可能なプラスチックシン
チレーターを用いた検出器アレイであり、配置を実験に合わせて変更して多粒子同時計測が可能である。HIMAC からのビームを利用して性能評価を行った結果、γ線・中性子の識別はできたが識別能についてはまだ改善の余地があることが分かった。軽荷電粒子についても波形弁別による識別が可能であることがわかった。
吉田は FPGA を用いて TDC の開発を行ってきたが、その応用としてトリガー条件をオンラインで調整すること
によりイベントの n/γ 比率を改善することに成功した。
西村、栂野は GAGG シンチレーターの中性子応答について調べ、波形弁別法によって 0.5MeV 以上で n/γ が可能であることを示した。

(3 –2) 3 次元位置感応型中性子検出器の開発
不安定核反応から放出される速中性子の測定では十分な検出効率を得るために大きな体積の検出器が必要であり、
通常１〜２ｍ程度の長さを持つプラスチックシンチレーターをアレイ状に使うことが多いが、エネルギーを飛行時間法で決める際にはシンチレーター内での中性子の反応位置の不定性がエネルギー・運動量分解能の精度を制限してしまう。この点は中性子の検出位置を 1cm 以下の精度で 3 次元的に知ることができる検出器を開発することにより解決できる。
長い直方体型シンチレーターではシンチレーション光の大部分は側面での全反射を繰り返し、両端の光電子増倍管で光量を検出される。この際、全反射条件を満たさずに側面に入射した光の一部は屈折して外部に捨てられていた。
この光を利用すれば発光位置の情報を得ることが可能と考えられる。これまでは側面に波長変換型の光ファイバー（WLS ファイバー）を多数設置し、それを両端で読みだすことにより位置情報を得る方式を検討してきた。光センサ
として高感度な MPPC を利用することで検出は可能となったが、波長変換後にファイバー両端まで到達できる光量が不足していたために位置の識別には至らなかった。そこで今回のプロジェクトでは２つの点での改善を行った。

1. WLS ファイバーに替えて同じく波長変換が可能な WLS bar を使用しシンチレーション光の変換効率を増加させる。WLS bar についてはその吸収・再発光効率の絶対値が不明であったため、吸収係数を測定して厚さを 10mm

87

と決定した。同時に bar 端面からの光読み出しも新たに開発された大面積の MPPC を使用して効率を上げることとした。

2. プラスチックシンチレーターを八角形の断面をもつ形 (図中) とし、WLS bar をその 8 つの側面につけた。以前に行った 3 次元位置感応型γ線検出器開発の経験に基づき、WLS bar が検出可能なプラスチックシンチレー
ター内の発光領域を最適化したものである。

実際にシンチレータ内での光伝搬のモンテカルロシミュレーションを行ったところ、各 bar に入る光子数の非対称性から neural network 計算で発光位置を数ミリ程度で再現できることが確認できた (図右)。
そこで、実際に上図 (左）の八角形型の検出器を製作し、テストを行った。シンチレータ内の特定の位置で発光を起こすことは困難であるので、テストはシンチレータ光に近い波長をもつピコ秒のパルスレーザーをシンチレータ内に入射させ、散乱した光を利用した。この場合、「発光」はレーザーの通過する直線上で起こる。
シンチレータの軸方向の位置については側面に出る光の広がりはシミュレーションと同程度であることを確認し、実際にシンチレーター両端の PMT や bar 両端の MPPC 出力の非対称を用いて位置情報を再現することができた。この場合、光量比よりも光の到達時間差のほうが高い位置精度が得られることが分かった。
一方で、シンチレータ断面内での位置情報については、bar 毎の非対称のデータは観測できているものの、シミュレーションに比べると非対称の度合いが低く、位置を十分に再現するには至っていない。その原因については• MPPC の増幅度が温度、印加電圧などに強く依存するが、これを較正する方法が確立できていない• WLS bar や MPPC への集光効率がまだ不十分である• 長さ方向の発光位置の広がりが非対称を弱めるが、その効果が考慮できていないなどが考えられる。

3. 優れた成果が上がった点
中性子過剰核の生成断面積や核構造の研究、および検出器周辺技術の研究については学会発表、原著論文、学位論
文等の形でその成果を公表することができた。

4. 課題となった点
3 次元位置感応型検出器の開発については、これまでにない特徴を持つ検出器の設計やシミュレーションまでは順調に進んだが、テスト・較正の段階でいくつか問題が生じ、当初の予定からは遅れが生じることとなった。
5. 研究期間終了後の展望
中性子過剰核を用いた核構造研究は引き続き実施していく。
遅れている検出器の開発についても早急に問題点の改善を行い、実用化に向けて引き続き取り組んでいく予定である。

88

6. 研究成果公表【原著論文】

1. Diﬀerent mechanism of two-proton emission from proton-rich nuclei 23 Al and 22 Mg
Y.G.Ma, D.Q.Fang, . . . (掲載順：46 人中 16 番目 K. Ieki)
Phys. Lett.,B 743, 306 (2015).
2. Investigating nuclear shell structure in the vicinity of 78 Ni: Low-lying excited states in the neutron-richisotopes 80,82 Zn
Y.Shiga, K.Yoneda,. . . (掲載順：41 人中 19 番目 K. Ieki)
Phys. Rev., C 93, 024320 (2016).
3. Proton-proton correlations in distinguishing the two-proton emission mechanism of 23 Al and 22 Mg
D.Q.Fang, Y.G.Ma, . . . (掲載順：46 人中 16 番目 K. Ieki)
Phys. Rev., C 94, 044621 (2016).
4. New K isomers in the neutron-rich N=100 isotones 162 Sm, 163 Eu, and 164 Gd
R.Yokoyama, S.Go, ,. . . (掲載順：36 人中 27 番目 K. Ieki)
Phys. Rev., C 95, 034313 (2017).
5. Discovery of new isotopes 81,82 Mo and 85,86 Ru and a determination of the particle instability of 103 Sb
H.Suzuki, T.Kubo, . . . (掲載順：37 人中 22 番目 K. Ieki)
Phys. Rev., C 96, 034604 (2017)
6. Observation of isoscalar and isovector dipole excitations in neutron-rich 20 O
N.Nakatsuka, H.Baba,. . . (掲載順：58 人中 15 番目 K. Ieki)
Phys. Lett., B 768, 387 (2017).
7. Proton single particle energies next to 78 Ni: Spectroscopy of 77 Cu via single proton knock-out reaction
Zs.Vajta, D.Sohler, . . . (掲載順：37 人中 21 番目 K. Ieki)
Phys. Lett., B 782, 99 (2018).
8. Identification of New Neutron-Rich Isotopes in the Rare-Earth Region Produced by 345 MeV/nucleon 238 U
N.Fukuda, T.Kubo, . . . (掲載順：34 人中 25 番目 K.Ieki)
J. Phys. Soc. Jpn., 87, 014202 (2018).
【国際学会発表】

1. Production yield measurement for neutron-rich nuclei around Z=60 from in-flight fission of a 238 U beam at
345 MeV/nucleon
4th Joint Meeting of the APS Division of Nuclear Physics and the Physical Society of Japan(Waikoloa, Hawaii,
October 11, 2014)
Daichi Murai, Kazuo Ieki, Toshiyuki Kubo, Naohito Inabe, Daisuke Kameda, Naoki Fukuda, Hiroyuki
Takeda, Hiroshi Suzuki, Koichi Yoshida
2. Coulomb excitation of 52 Ca
5th Joint Meeting of the APS Division of Nuclear Physics and the Physical Society of Japan (Waikoloa,
Hawaii, October 27, 2018)
Yusuke Fujino, Yasuhiro Togano, Kazuo Ieki
【国内学会発表】

1. 大強度 48 Ca ビームを用いた F 中性子ドリップラインの探索
日本物理学会 2015 年秋季大会（大阪市立大, 2015 年 9 月 25 日）
村井大地, 家城和夫, . . . (掲載順：22 人中 2 番目 家城和夫)
2. 中性子過剰 Zn 同位体の低励起状態観測による二重魔法核 78 Ni 近傍の核構造の研究
日本物理学会 2015 年秋季大会（大阪市立大, 2015 年 9 月 27 日）
志賀慶明, 米田健一郎, . . . (掲載順：37 人中 18 番目 家城和夫)

89

3. 大強度 48 Ca ビームを用いた F 中性子ドリップライン探索 II
日本物理学会 第 71 回年次大会（東北学院大, 2016 年 3 月 20 日）
村井大地, 家城和夫, . . . (掲載順：22 人中 2 番目 家城和夫)
4. 50,52 Ca の E1 応答測定
日本物理学会 2017 年秋季大会（宇都宮大, 2017 年 9 月 12 日）
栂野泰宏, 中村隆司, 小林俊雄, 近藤洋介, 藤野佑亮, 家城和夫, . . .
5. 238 U の入射核破砕反応を用いた N=126 近傍の中性子過剰核の生成
日本物理学会 第 73 回年次大会（東京理科大, 2018 年 3 月 23 日）
福田直樹, . . . (掲載順：20 人中 19 番目 家城和夫, 天野順貴)
6. 50,52 Ca の束縛 1-励起状態の探索
日本物理学会 第 73 回年次大会（東京理科大, 2018 年 3 月 24 日）
藤野佑亮, 栂野泰宏, 小林俊雄, 中村隆, 近藤洋介, 家城和夫
7. 52 Ca の換算遷移確率 B(E2;0+ → 2+ )日本物理学会 第 74 回年次大会（九州大, 2019 年 3 月 15 日）
藤野佑亮, 栂野泰宏, 小林俊雄, 中村隆司, 近藤洋介, 家城和夫,. . .
8. GAGG シンチレータによる中性子の応答と n-gamma 波形弁別
日本物理学会 第 74 回年次大会（九州大, 2019 年 3 月 15 日）
西村未生, 家城和夫, 栂野泰宏, 藤野佑亮

90

惑星系の進化・大気散逸の観測に向けた観測技術の開発

1. 背景と目的

3500

2
MMX

2. 研究成果

(1)

2030
MCP

91

10m

LUVOIR(2)
3(ONC-T, W1, W2)

Science(3)K-Ar
3. 優れた成果が上がった点
LAICA
42

4. 課題となった点(LIBS)

5. 研究期間終了後の展望
2023 2024
1.7m

WSO-UV2019

6. 研究成果公表

925

【原著論文】
１．Detectability of hydrous minerals using ONC-T camera onboard the Hayabusa2 spacecraft
Kameda, S.; Suzuki, H.; ... (掲載順：１９人中１番目 Kameda, S)

Advances in Space Research 56, 1519 (2015).

２．Quantitative Potassium Measurements with Laser-Induced Breakdown Spectroscopy Using Low-Energy
Lasers: Application to In Situ K-Ar Geochronology for Planetary Exploration

Cho Y, Horiuchi M, Shibasaki K, Kameda S, Sugita S
Applied Spectroscopy 71, 1969 (2016).

３．An in-situ K-Ar isochron dating method for planetary landers using a spot-by-spot laser-ablation
techniqueCho, Yuichiro; Sugita, Seiji;... (掲載順：７人中７番目 Kameda, Shingo)
Planetary and Space Science 128, 14 (2016).

４．Imaging Observations of the Hydrogen Coma of Comet 67P/Churyumov-Gerasimenko in 2015
September by the PROCYON/LAICA

Shinnaka, Yoshiharu; Fougere, Nicolas; ... (掲載順：１１人中４番目 Kameda, Shingo)
The Astronomical Journal 153, 76 (2017).

５．Preflight Calibration Test Results for Optical Navigation Camera Telescope (ONC-T) Onboard the
Hayabusa2 Spacecraft

Kameda, S.; Suzuki, H.; ... (掲載順：１５人中１番目 S. Kameda)
Space Science Reviews 208, 17 (2017).

６．Experimental characterization of elastomeric O-rings as reusable seals for mass spectrometricmeasurements: Application to in situ K-Ar dating on Mars

Cho, Yuichiro; Kameda, Shingo; ... (掲載順：１１人中２番目 S. Kameda)
Advances in Space Research 60, 1453 (2017).

７．Ecliptic North-South Symmetry of Hydrogen Geocorona

S. Kameda, S. Ikezawa, ... (掲載順：１３人中１番目 S. Kameda)
Geophysical Research Letters 44, 11706 (2017).

８．Initial inflight calibration for Hayabusa2 optical navigation camera (ONC) for science observations ofasteroid Ryugu

H.Suzuki, et al., (掲載順：１５人中５番目 S. Kameda)
Icarus 300, 341 (2018).

９．Stellar imaging coronagraph and exoplanet coronal spectrometer: two additional instruments for
exoplanet exploration onboard the WSO-UV 1.7-m orbital telescope

Alexander Tavrov, Shingo Kameda,,,, (掲載順：１４人中２番目 S. Kameda)
Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and Systems 4, 44001 (2018)93

１０． A chemical survey of exoplanets with ARIEL

Giovanna Tinetti, Pierre DrossartPaul Eccleston,,,, (掲載順：２５２人中１６９番目 S. Kameda)

Experimental Astronomy 46, 135 (2018).

１１． Observability of hydrogen-rich exospheres in Earth-like exoplanets

Leonardo A. dos Santos, Vincent Bourrier, David Ehrenreich, Shingo Kameda
Astronomy & Astrophysics 622, A46 (2018).

なし
国際学会発表】１．Hydrogen Geocorona Observed by PROCYON/LAICAAOGS2018(Invited) (,June 2018)
S. Kameda et al. (掲載順：8人中1番目 S. Kameda)
２．FAR-EXTENDED HYDROGEN EXOSPHERE OBSERVED BY PROCYON/LAICACOSPAR2018 (July 2018)
S. Kameda et al. (掲載順：7人中7番目 S. Kameda)
３．VUV Spectroscopy for terrestrial exoplanetary exosphere
EPSC2018(.
September 2018)
S. Kameda et al. (掲載順：8人中1番目 S. Kameda)
４．UVSPEX onboard WSO-UVThe Ninth Moscow Solar System Symposium (October 2018)

S. Kameda et al. (掲載順：10人中1番目 S. Kameda)
５．THEORETICAL SPECTRA OF HIGHLY-IRRADIATED ATMOSPHERES OF TRANSITING EXOPLANETSThe Ninth Moscow Solar System Symposium (M. Ikoma, et al. (掲載順：5人中5番目 S. Kameda)

October 2018)

６．Detection of Ar emission lines for K-Ar dating using Laser-Induced Breakdown Spectroscopy in vacuum
AOGS (poster) (Sappro, July2014)

Yu Okumura, et al. (掲載順：８人中５番目 Shingo Kameda)
７．An in-situ K-Ar Isochron Dating System for a Mars Rover Mission,
International Workshop on Instrumentation for Planetary Missions (Maryland, Nov. 2014)
Y. Cho, S. Kameda, Y. N. Miura, H. Miyamoto, and S. Sugita

８．Laboratory Studies on Multi-Band Imaging of Hydrous Mineral Distribution by Hayabusa2/ONC-T,
AGU Fall meeting 2016 (poster) (San Francisco, Dec. 2016)94

Tomohiro Takamatsu, Shingo Kameda, Seiji Sugita

９．Feasibility studies for the detection of atomic oxygen exospheres of terrestrial planets in the habitablezone of a low-temperature star with a UV space telescope

AGU Fall meeting 2016 (poster) (San Francisco, Dec. 2016)

Hiroki Horikoshi, Shingo Kameda, Go Murakami, Masahiro Ikoma, Norio Narita
１０． Observation of Geocorona using Lyman Alpha Imaging CAmera (LAICA) onboard the very small
deep space explorer PROCYON,COSPAR 2014 (Moscow, 2014)

KAMEDA, Shingo; SATO, Masaki; ... (掲載順：７人中１番目 KAMEDA, Shingo)

１１． Development of geocoronal Hydrogen Lyman Alpha Imaging CAmera (LAICA) onboard the verysmall deep space explorer PROCYON,AOGS 2014 (poster) (Sappro, June 2014)

SATO, Masaki; et al. (掲載順：６人中２番目 KAMEDA, Shingo)

マスコミでの発表】
1.

2017/12/5

24

km

95

立教大学大学院理学研究科・私立大学戦略的研究基盤形成支援事業「地上実験・飛翔体観測と理論による宇宙像解明の研究拠点形成」

ダークマターサーチと、X 線望遠鏡、干渉計の開発
立教大学大学院理学研究科・先端科学計測研究センター

1

北本俊二
星野晶夫

はじめに

「（B-3) 飛翔体観測と理論による、空間構造の解明」のうち、観測および実験の部分を報告する。観測では、Hitomi
衛星でのダークマターに関する二つの結果と、ブラックホールや中性子星等のコンパクト星周りでの現象の観測がある。実験では、将来のブラックホール近傍等の X 線による観測を目指すための、高角度分解能への二つの挑戦、「補償光学を用いた直入射 X 線望遠鏡の開発」と「X 線干渉計の実現を目指して、可視、真空紫外線での干渉計の開発」
について、それぞれ報告する。

2

ダークマターサーチ

銀河団は、銀河やガスから見積もられる質量では、高温ガスを閉じ込めるための質量には不足しており、ダークマ
ターの存在を検証するには都合の良い天体である。北本他 [1] は、ペルセウス座銀河団でのガスの温度と密度の分布から推定されている質量分布を仮定して、中心部から出た光と周辺部から出た光の重力赤方偏移を推定した。図１がその例である。中心部と中心部から 100pc 離れて所から放射された光はおよそ 2∼7km/s の速度に相当する赤方偏移の差が現れる。一方、2016 年に打ち上げられた「ひとみ」衛星に搭載された軟 X 線スペクトロメーター（SXS）は、
初めて、広がった天体に対して数 km/s のドップラー効果を検出できる精度で輝線の中心エネルギーを決定できる。
また、原子のイオン化状態や電子の遷移も特定できるため、複数の輝線の混合による中心エネルギーの見掛けの偏移の可能性を排除できる。一方、銀河団の高温ガスは乱流状態、またはバルク的な運動による大きなドップラー効果が推測されていた。
「ひとみ」衛星は、ガスの運動を調べることを主目的として、ペルセウス座銀河団を観測した。鉄輝線あたりのエ
ネルギースペクトルを図２に示す。その結果、ガスの乱流的運動の大きさは予想されたものよりはるかに小さく、輝線の中心エネルギーは、まさに数 km/s の精度で決定できる事がわかった [2]。そこで、場所による中心エネルギーの違いを解析したところ、図３のように中心から 100kpc の範囲で 100∼150km/s におよぶ変化があった。これを重力赤方偏移であるという根拠はなく、むしろガスのバルクな運動と考えるのが自然である。その結果は、[3] にまとめられている。そこでは、これまでに観測から推定される重力赤方偏移の大きさは、速度場測定の系統誤差として考慮する事とした。ペルセウス座銀河団は中心に活動銀河核 (AGN) があるので、赤方偏移は AGN からのガスの放出を一つの原因としてあげるている。
この結果から、他の銀河団もガスの乱流的な動きは小さく、輝線の中心エネルギーを数 km/s の精度での決定も可能であると推定できる。中心での活動の小さな銀河団で赤方偏移の観測を行うことで、ダークマターの分布や量に制限をつけることができる可能性が見えてきた。
ダークマターは、崩壊により光子を出す場合がある。そして、我々の銀河中心や、ペルセウス座銀河団を含む複数の天体を観測して、3.5 keV の未知の輝線を有意に検出したという報告がある。この輝線を 7keV の”Sterile Neutrino”の崩壊時の X 線であると仮定して、その量と寿命に制限を与えている [4, 5]。
「ひとみ」衛星が観測したペルセウス座銀河団のデータを解析することで、3.5 keV の輝線を探した。その結果、有意な検出はなく、以前の検出報告を否定する、より厳しい上限値を与えることができた [6]。

3望遠鏡の開発我々は、将来は、ブラックホール近傍の様子を X 線で撮像したという夢を持って、少しでも角度分解能の高い X 線
光学系を開発しようという試みを続けている。その一つが、補償光学を適用した、直入射型の X 線望遠鏡の開発である。この方法で、波長域を 13.5nm に限定した口径 100mm の望遠鏡を試作している。この試作望遠鏡ではブラック
ホールの撮像は期待できないものの、理想的に作成できた場合は 30 ミリ秒角の分解能となり、X 線望遠鏡としては96

Figure 2: Hitomi 搭載の SXS によるペルセウス座銀河団の X 線エネルギースペクトル。鉄 K 輝線のエネ
ルギー帯を拡大している。

Figure 1: ペルセウス座銀河団の NFW Profile を仮定した質量分布 (上）とその時の赤方偏移量（下）。

Figure 3: Hitomi 搭載の SXS によるペルセウス座銀河団の He 様 Fe K 線の偏移量。横軸は銀河団の中心からの距離である。

Figure 4: X-msa 望遠鏡の全体図.

97532nm

(a)

垂直方向

水平方向

(b)

水平方向

制御前

制御中
13.5nm

(c)

水平方向

垂直方向

垂直方向

(d)

水平方向

垂直方向

Figure 5: X-msa 望遠鏡による直径 50um のピンホールの像. CCD のピクセルサイズは 12um である。可視光での像を (a),(b) に、13.5nm の像を (c),(d) に示す。(a),(c) は補償光学による制御前、(b)(d) は制御中である。挿入したグ
ラフは、像を水平方向、垂直方向に積算したグラフである。
.
世界最高の分解能となる。この分解能で、近傍の星や、連星系を観測すると、まだ、誰も見たことが無い太陽以外の星の様子を撮像することが可能となる。
図 4 に試作望遠鏡の全体像を示す。主鏡の焦点距離は 4000mm で、副鏡は可変形鏡である。光源はレーザープラ
ズマ光源を使って 13.5nm の EUV または、可視光を切り替えることができる。また参照用の可視光レーザーを備え、その波面は波面センサーで測定する。光源からの光は裏面照射型でピクセルサイズ 12um の CCD で測定する。波面センサーで取得した波面形状を解析し、副鏡である可変形鏡を変形させることで、光学系の歪みを無くし、理想的な分解能に近づける。
図 5(a),(b) は直径 50um のピンホールを通した可視光の取得した像で、波面測定による制御をしない場合と、制御中の場合を示した。画面の垂直方向、水平方向での像の明るさ分布も示している。この像の広がりから、直径 50umのピンホールがつくる広がりを差し引いた残りの広がりから、レイレーの基準に換算して求めた角度分解能を表１に示す。回折限界での角度分解能は 1.34 秒角であるので、少し悪いが、制御により像がシャープになることがわかる。
同様の測定を、同じく直径 50um のピンホールを通した 13.5nm の EUV で行なった。取得した像の水平、垂直の強度分布を制御前と、制御中のものを図 5(c),(d) 示した。同じように求めた分解能を表 1 に示す。水平、垂直方向で 0.43
秒角、0.24 秒角という結果を得ることができた。これは、今、X 線では世界で一番分解能の良い米国のチャンドラ衛
星を超えるものであり、可視光、赤外の世界で名だたる大望遠鏡の性能に匹敵する。
今、最も分解能を悪くする要因は CCD のピクセルサイズが大き過ぎて像を量子化している事である。また、ピンホールも大きいものを使っているので、補正時の系統的な誤差も十分に見積もる必要がある。

98

Table 1: 角度分解能.
方向
可視光（制御前） 可視光（制御中） EUV(制御前） EUV(制御中）
水平 (秒角）
6.23
2.29
1.42
0.43
垂直 (秒角）
2.67
2.23
1.28
0.24

Figure 6: (上）斜入射型マッハツェンダー型干渉計と、（下）真空チェンバーに組み入れたところ。
.

4

(a)

(c)

(b)

(d)

Figure 7: シミュレーションによる（ピンホールサイズ）/(縞間隔）を横軸にした鮮明度で縞間隔 110um の場合（a)、縞間隔 122um の場合 (b)。横軸（ピンホールサイ
ズ）/(縞間隔）でプロットした実験で求めた鮮明度で、縞間隔 100um の場合と縞間隔 125um の場合。
.

X 線干渉計の開発

通常、X 線は斜入射でしか反射しない。一般に使用されている X 線望遠鏡は Wolter1 型等の光学系で、曲率の大きな非球面鏡を用いることが多い。そのため、高い形状精度を出すことが難しく、理想的な角度分解能を達成することが困難である。一つの解決方法は、高い形状精度が期待できる平面鏡だけを使った X 線干渉計で、高い角度分解能を達成する方法である。Cash et al. (2004)[7] は、干渉計でさらに像を結ぶ画期的なアイデアで MAXIM 計画を遂行した。
しかし、複数の衛星の編隊飛行を要請する巨大な装置となることが避けられない。そこで、我々は、撮像を諦め、見かけのサイズだけを測定することに限定すること、X 線のビームスプリッターを使うことで、マイケルソン型の干渉計にすれば、一つの衛星に搭載できる程度の大きさにすることができ、原理的にはいくつかのブラックホールの近傍からの X 線放射のサイズを測定できることを示した [8]。そして、そのデモンストレーションのための実験を始めた。
実験では、可干渉な光源が必要である。マイケルソン型では非常に広がった可干渉な光源が必要である。そこで、ビームスプリッターをもう一つ加えてマッハツェンダー型すれば、細いビームで実験が可能となる。また、X 線では要求精度が高いので、まずは可視光、真空紫外光の順に実験を進める事とした。図６に実験用に組み上げた干渉計と実験用の真空チェンバーを示す。可視光光源は浜松ホトニクスの 670nm の赤色 LED(L6112-02)、160nm の真空紫外線光源として、浜松ホトニクス (HPK L10366) を使用する。
一方、マッハツェンダー型の場合、ピンホールを使いコヒーレントな光を作る。ピンホールサイズと干渉縞間隔の比をパラメータにして、鮮明度が変化する。図 7(a),(b) は干渉縞間隔を一定にして、ピンホールサイズを変化させたときの期待される鮮明度を、光線追跡シミュレーションにより計算したものである。ピンホールサイズが大きくなると鮮明度が悪くなることがわかる。ピンホールは星を模擬しているので、縞間隔がわかっていれば星のサイズが測定できるということである。
図 7(c),(d) は、赤色 LED で縞間隔を 100um および 125um に固定して、ピンホールサイズを色々変えるながら鮮明度を取得したデータを示している。鮮明度の絶対値が小さくデータのばらつきは見られるものの、期待される鮮明

99

度の振る舞いが確認できた。現在、真空紫外での実験をはじめているところであり、まだデータの取得に至っていな
い。

5コンパクト星近傍の物質流の研究「ひとみ」衛星の観測、特に高質量連星系での観測に期待した [9] が残念ながら、コンパクト星では、たまたま視野の端に入っていた一つの天体 (IGR J 16318-4848) の観測で、19 光子の検出に止まった [10].
すざく、および、MAXI 等のデータ解析からは、コンパクト星近傍での物質流の研究を進めた。 Yatabe etal.(2018) [11] では、X-Persei の自転周期の変化率と X 線の明るさの相関から、中性子星の半径、質量、磁場の大きさに制限を与えた。質量は系統誤差を大きく考える場合を除けば (2.03 ± 0.17)Mo という結果を示した。Yshida etal. (2017)[14] では、GX1+4 での鉄輝線の強度が中性子星の自転周期で変動していることを示した。また,Yoshida etal.(2018)[12] では、X 線パルサーが照射する星周物質での蛍光輝線は、強度変調が生じたり、照射する X 線の強度変動からの位相の遅れが生じることを示した。Sugimoto et al. (2016) [15] では、ブラックホールと考えられている
CygX ー１の周りにできる降着円盤は、表面層と中心部での降着速度が異なり、表面であ早い時間スケールで降着が起こっていることを示した。また、Sugimoto et al. (2017) [13] では、同じく Cyg X-1 の降着円盤の high/soft 状態
で、初めて、公転位相による X 線の強度変動を発見し、その原因として、星風の影響であるという解釈を与えた。

6

研究成果公表【原著論文】

1. Detection of polarized gamma-ray emission from the Crab nebula with the Hitomi Soft Gamma-ray Detector
Hitomi Collaboration, (掲載順：194 人中 72 番目 Kitamoto, S.)
PASJ, 70, 113 (2018).
2. Erratum: A Suzaku View of Accretion-powered X-Ray Pulsar GX 1+4 (2017, ApJ, 838, 30)
Yoshida Y., Kitamoto, S., Suzuki, H., Hoshino, A., Naik, S., Jaiswal, G.W.
ApJ, 868, 153 (2018).
3. An application of the Ghosh & Lamb model to the accretion-powered X-ray pulsar X Persei
Yatabe, F., Makishima, K., Mihara, T., Nakajima, M., Sugizaki, M., Kitamoto, S., Yoshida, Y.,Takagi, T.
PASJ, 70, 89 (2018).
4. Hitomi X-ray observation of the pulsar wind nebula G21.5-0.9
Hitomi Collaboration, (掲載順：197 人中 72 番目 Kitamoto, S.)
PASJ, 70, 38 (2018).
5. Ground calibration of the Astro-H (Hitomi) soft x-ray spectrometer
Megan, E.E. et al., (掲載順：28 人中 12 番目 Kitamoto, S.)
JATIS, 4b, 1406 (2018).
6. Hitomi (ASTRO-H) X-ray Astronomy Satellite
Takahashi, T. et al., (掲載順：270 人中 103 番目 Kitamoto, S.)
JATIS, 4b, 1402 (2018).
7. Glimpse of the highly obscured HMXB IGR J16318-4848 with Hitomi
Hitomi Collaboration, (掲載順：194 人中 72 番目 Kitamoto, S.)
PASJ, 70, 17 (2018).
8. Hitomi observations of the LMC SNR N 132 D: Highly redshifted X-ray emission from iron ejecta
Hitomi Collaboration, (掲載順：191 人中 72 番目 Kitamoto, S.)
PASJ, 70, 16 (2018).

100

9. Hitomi X-ray studies of giant radio pulses from the Crab pulsar
Hitomi Collaboration, (掲載順：195 人中 72 番目 Kitamoto, S.)
PASJ, 70, 15 (2018).
10. Search for thermal X-ray features from the Crab nebula with the Hitomi soft X-ray spectrometer
Hitomi Collaboration, (掲載順：195 人中 72 番目 Kitamoto, S.)
PASJ, 70, 14 (2018).
11. Hitomi observation of radio galaxy NGC 1275: The first X-ray microcalorimeter spectroscopy of Fe-K α line
emission from an active galactic nucleus
Hitomi Collaboration, (掲載順：194 人中 72 番目 Kitamoto, S.)
PASJ, 70, 13 (2018).
12. Atomic data and spectral modeling constraints from high-resolution X-ray observations of the Perseus clusterwith Hitomi
Hitomi Collaboration, (掲載順：195 人中 72 番目 Kitamoto, S.)
PASJ, 70, 12 (2018).
13. Temperature structure in the Perseus cluster core observed with Hitomi
Hitomi Collaboration, (掲載順：195 人中 72 番目 Kitamoto, S.)
PASJ, 70, 11 (2018).
14. Measurements of resonant scattering in the Perseus Cluster core with Hitomi SXSHitomi Collaboration, (掲載順：195 人中 72 番目 Kitamoto, S.)
PASJ, 70, 10 (2018).
15. Atmospheric gas dynamics in the Perseus cluster observed with Hitomi
Hitomi Collaboration, (掲載順：198 人中 75 番目 Kitamoto, S.)
PASJ, 70, 9 (2018).
16. Performance of the helium dewar and the cryocoolers of the Hitomi soft x-ray spectrometer
Fujimoto, R. et al., (掲載順：38 人中 12 番目 Kitamoto, S.)
JATIS, 4b, 1208 (2018).
17. Solar abundance ratios of the iron-peak elements in the Perseus cluster
Hitomi Collaboration, (掲載順：194 人中 71 番目 Kitamoto, S.)
Nature, 551, 478 (2017).
18. The Intensity Modulation of the Fluorescent Line by a Finite Light Speed Eﬀect in Accretion-powered X-Ray
Pulsars
Yoshida Y., Kitamoto, S., Hoshino, A.
ApJ, 849, 116 (2017).
19. Orbital modulations of X-ray light curves of Cygnus X-1 in its low/hard and high/soft statesi
Sugimoto, S., Kitamoto, S.., Mihara, T., Matsuoka, M.
PASJ, 69, 52 (2017).
20. A Suzaku View of Accretion-powered X-Ray Pulsar GX 1+4
Yoshida Y., Kitamoto, S., Suzuki, H., Hoshino, A., Naik, S., Jaiswal, G.W.
ApJ, 849, 116 (2017).
21. Hitomi Constraints on the 3.5 keV Line in the Perseus Galaxy Cluster
Aharonian, F.A. et al, (218 人中 52 番目 Kitamoto, S.)
ApJ, 837, 15 (2017).
22. The quiescent intracluster medium in the core of the Perseus cluster
Hitomi Collaboration, (掲載順：216 人中 79 番目 Kitamoto, S.)
Nature, 535, 117 (2016).

101

23. MAXI observations of long-term variations of Cygnus X-1 in the low/hard and the high/soft states
Sugimoto, Juri; Mihara, Tatehiro; Kitamoto, Shunji; Matsuoka, Masaru; Sugizaki, Mutsumi; Negoro,
Hitoshi; Nakahira, Satoshi; Makishima, Kazuo
PASJ, 68, 17 (2016).
24. The Astro-H high resolution soft x-ray spectrometer
Kelley, Richard L.; Hoshino, A.(57 名中 16 番目)、Kitamoto, S. (57 名中 22 番目)
Proc. of SPIE, 99050, 99050V17 (2016).
25. Performance of the helium dewar and cryocoolers of ASTRO-H SXSFujimoto, Ryuichi, Kitamoto S.(39 名中 12 番目), Hoshino, A. (39 名中 13 番目)
Proc. of SPIE, 99053, 99053S11 (2016).
26. In-orbit operation of the ASTRO-H SXSTsujimoto, Masahiro, Hoshino, A.(49 名中 17 番目), Kitamoto, S. (49 名中 22 番目)
Proc. of SPIE, 99050, 99050Y10 (2016).
27. The ASTRO-H (Hitomi) x-ray astronomy satellite
Takahashi, Tadayuki;Hoshino, A.(269 名中 71 番目),Kitamoto, S. (269 名中 102 番目), Uchiyama, Y. (269
名中 229 番目)
Proc. of SPIE, 99050, 99050U17 (2016).
28. New multiwavelength observations of the Of?p star CPD -28 ° 2561
Hubrig, S.; Scholler, M.; Kholtygin, A. F.; Tsumura, H.; Hoshino, A.; Kitamoto, S.; Oskinova, L.; Ignace,R.; Todt, H.; Ilyin, I.
MNRAS, 447, 1885 (2015).
29. X-ray development of the classical nova V2672 Ophiuchi with Suzaku
Takei, Dai; Tsujimoto, Masahiro; Drake, Jeremy J.; Kitamoto, Shunji
PASJ, 66, 37 (2014).
30. ASTRO-H White Paper - Accreting Pulsars, Magnetars, and Related Sources
Kitamoto, S.; Enoto, T.; et al.
arXiv, 1412 , 1165 (2014).
31. Estimation of observation possibility of the x-ray interferometer with an x-ray beam-splitter
Kitamoto, S.;Ogawa, S.; et al.
Proc. of SPIE, 9144, 91441Z (2014).
【国際学会発表】

1. Recent performance of the normal incident X-ray telescope with adaptive optics
SPIE, 9965-19 (San Diego, USA, 2016.8)
Kitamoto, S,, Ishii,R e tal.,
2. Two Challenges for a High Angular Resolution X-ray Telescope: The Adaptive Optics and The Interferometer「第１３回 X 線結像光学シンポジウム」 (名古屋大学, 2015.11)
Kitamoto, S.,
3. Prospect with ASTRO-H on New Sciences of Accreting Pulsars, Magnetars, & Related Sources
American Astronomical Society, AAS Meeting (Seattle, USA, 2015.1)
Kitamoto, S., et al.
【国内学会発表】

1. 補償光学を応用した高角度分解能 X 線望遠鏡の開発
大阪電気通信大学寝屋川キャンパス (大阪，2018 年 9 月)
津久井豊、北本俊二、細田翔

102

2. 天体観測用 X 線干渉計開発に向けた真空紫外線干渉計の開発
日本天文学会 2018 年秋季年会 (兵庫県立大学，2018 年 9 月)
稲垣徳晃、北本俊二、吉田裕貴
3. 高角度分解能 X 線望遠鏡 Xmas の開発
日本天文学会 2018 年秋季年会 (兵庫県立大学，2018 年 9 月)
津久井豊、北本俊二、 細田翔
4. 降着駆動型 X 線パルサーにおける鉄 K 吸収端の光学的深さの自転位相変動
日本天文学会 2018 年秋季年会 (兵庫県立大学，2018 年 9 月)
吉田裕貴、北本俊二
5. TES 型 X 線マイクロカロリメータ動作環境の構築と評価
日本天文学会 2017 年秋季年会 (北海道大学，2017 年 9 月)
星野晶夫, 石井亮太, 大木悠生, 佐藤清香, 糠森里美, 北本俊二
6. X 線補償光学 望遠鏡と X 線干渉計の開発「X 線望遠鏡勉強会 2015」 (名古屋大学，2015 年 11 月)
吉田裕貴、北本俊二
7. 銀河団の高エネルギー分光観測における重力赤方偏移の影響
日本天文学会 2014 年秋季年会 (山形大学，2014 年 9 月)
北本俊二、津村大樹、林祐References[1]

北本俊二、津村大樹、林佑, 日本天文学会 2014 秋季大会、山形大学、2014 年９月.

[2]

Hitomi Collaboration et al. 2017, Nature, 535, 117.

[3]

Hitomi Collaboration et al. 2018, PASJ, 70, 9.

[4]

Sturuder, L. Briel, U, Denner, K. et al. 2001, A&A, 365, L18.

[5]

Turner, M.J.L. Abbey, A, Arnaud, M. et al. 2001, A&A, 365, L27.

[6]

Aharonian, F.A. et al. 2017, ApJ, 3837, L15.

[7]

Cash, W. 2004, Experimental Astronomy, 16, 91.

[8]

Kitamoto, S., et al. 2014, Proc. of SPIE, 9144, 91441z.

[9]

Kitamoto, S., et al. 2014, ASTRO-H White Paper- Accreting Pulsars, Magnetars and Related Sources,aXiv1412[10] Hitomi Collaboration 20148, PASJ, 70, 17.
[11] Yatabe, F. et al. 2018, PASJ, 70, 89.
[12] Yoshida, Y. et al. 2018, ApJ, 849, 116.
[13] Sugimoto, J. et al. 2017, PASJ, 69, 52.
[14] Yoshida, Y. et al. 2017, ApJ, 838, 30.
[15] Sugimoto, J. et al. 2016, PASJ, 68, 17.

103立教大学大学院理学研究科・私立大学戦略的研究基盤形成支援事業「地上実験・飛翔体観測と理論による宇宙像解明の研究拠点形成」

一般相対論の拡張と宇宙論、ブラックホール
立教大学大学院理学研究科・先端科学計測研究センター

小林 努

1. 背景と目的
宇宙物理学のさまざまな場面にスカラー場が登場する。スカラー場と重力場の相互作用する系は、インフレーション、
ダークエネルギー、ダークマター、ブラックホール等の研究で特に重要である。そこで、スカラー場と重力場で記述される一般的な (したがって一般相対論を拡張したような理論を自然に含む) 理論にもとづいて、そのような宇宙物理学の諸側面を研究することを目的とする。

2. 研究成果(1) スカラー・テンソル理論におけるブラックホール摂動論の一般論の構築(2) スカラー・テンソル理論におけるブラックホールとその安定性の解析(3) 有質量重力理論の諸側面の研究(4) ガリレイ的宇宙創世シナリオの提唱(5) 複数スカラー・テンソル理論の構築、インフレーションへの応用(6) 特異点のない宇宙禁止定理の証明(7) 可逆変換で物理的自由度の数が不変であることの証明(8) ミメティック重力の宇宙論とその不安定性の研究(9) 修正重力理論の遮蔽機構に関する諸研究(10) 修正重力理論における相対論的天体の研究(11) 修正重力理論を宇宙論的観測から制限することを目指した研究(12) 一般的な 2 次元ディラトン重力に関する考察と時間依存解の導出(13) 重力波観測から重力セクターのパリティ対称性の破れに対し制限を与える
3. 優れた成果が上がった点
ある種の修正重力理論では、物質内部でのみ重力法則の変更が起こることを指摘した。結果的に、重力波イベント
GW170817 により修正重力理論に厳しい制限が課されて以降も生き残っている理論はこの性質を持つクラスの理論であったため、当該論文の被引用回数も伸びている (2019 年 2 月 20 日時点で 87 回)。また、運動方程式が 2 階となる理論で特異点のない宇宙が必ず不安定になることを証明した論文も強い結果であるため話題になり、2019 年 2 月 20日時点で 61 回引用されている。ブラックホール摂動論の一般論を構築した論文は、重力波の初検出以降特に注目され、2019 年 2 月 20 日時点で 62 回引用されている。

4. 課題となった点
GW170817 の観測が報告された直後に関連する理論の論文が大量に現れたが、その波に乗ってすぐには論文を出せなかった点。
5. 研究期間終了後の展望
今後は重力波に絡んだ研究が一層重要になってくる。

104

6. 研究成果公表【原著論文】

1. Black hole perturbation in the most general scalar-tensor theory with second-order field equations II: theeven-parity sector
T. Kobayashi, H. Motohashi and T. Suyama
Phys. Rev. D 89, 084042 (2014)
2. Exact black hole solutions in shift symmetric scalar-tensor theories
T. Kobayashi and N. Tanahashi
PTEP 2014, 073E02 (2014)
3. Covariant Stckelberg analysis of de Rham-Gabadadze-Tolley massive gravity with a general fiducial metric
X. Gao, T. Kobayashi, M. Yamaguchi and D. Yoshida
Phys. Rev. D 90, 124073 (2014)
4. Breaking of Vainshtein screening in scalar-tensor theories beyond Horndeski
T. Kobayashi, Y. Watanabe and D. Yamauchi
Phys. Rev. D 91, 064013 (2015)
5. Generalized Galilean Genesis
S. Nishi and T. Kobayashi
JCAP 1503, 057 (2015)
6. Galilean Creation of the Inflationary Universe
T. Kobayashi, M. Yamaguchi and J. Yokoyama
JCAP 1507, 017 (2015)
7. The most general second-order field equations of bi-scalar-tensor theory in four dimensions
S. Ohashi, N. Tanahashi, T. Kobayashi and M. Yamaguchi
JHEP 1507, 008 (2015)
8. Y. Akita and T. Kobayashi
22
Removing Ostrogradski’s ghost from cosmological perturbations in f (R, Rµν, Cµνρσ) gravity
Mod. Phys. Lett. A 31, 1650067 (2016)
9. Suppressing the primordial tensor amplitude without changing the scalar sector in quadratic curvature gravity
K. Yajima and T. Kobayashi
Phys. Rev. D 92, 103503 (2015)10. Perturbations of Cosmological and Black Hole Solutions in Massive gravity and Bi-gravity
T. Kobayashi, M. Siino, M. Yamaguchi and D. Yoshida
PTEP 2016, 103E02 (2016)
11. Instability of hairy black holes in shift-symmetric Horndeski theories
H. Ogawa, T. Kobayashi and T. Suyama
Phys. Rev. D 93, 064078 (2016)
12. Universal instability of hairy black holes in Lovelock-Galileon theories in D dimensions
K. Takahashi, T. Suyama and T. Kobayashi
Phys. Rev. D 93, 064068 (2016)13. Primordial non-Gaussianities of gravitational waves beyond Horndeski theories
Y. Akita and T. Kobayashi
Phys. Rev. D 93, 043519 (2016)
14. Reheating and Primordial Gravitational Waves in Generalized Galilean Genesis
S. Nishi and T. Kobayashi
JCAP 1604, 018 (2016)10515. Ultra slow-roll G-inflation
S. Hirano, T. Kobayashi and S. Yokoyama
Phys. Rev. D 94, 103515 (2016)
16. Generic instabilities of nonsingular cosmologies in Horndeski theory: A no-go theorem
T. Kobayashi
Phys. Rev. D 94, 043511 (2016)17. Scale-invariant perturbations from NEC violation: A new variant of Galilean Genesis
S. Nishi and T. Kobayashi
Phys. Rev. D 95, 064001 (2017)18. Generalized multi-Galileons, covariantized new terms, and the no-go theorem for non-singular cosmologies
S. Akama and T. Kobayashi
Phys. Rev. D 95, 064011 (2017)19. General invertible transformation and physical degrees of freedom
K. Takahashi, H. Motohashi, T. Suyama and T. Kobayashi
Phys. Rev. D 95, 084053 (2017)20. Healthy imperfect dark matter from eﬀective theory of mimetic cosmological perturbations
S. Hirano, S. Nishi and T. Kobayashi
JCAP 1707, 009 (2017)
21. Extended mimetic gravity: Hamiltonian analysis and gradient instabilities
K. Takahashi and T. Kobayashi
JCAP 1711, 038 (2017)22. Matter bispectrum beyond Horndeski theories
S. Hirano, T. Kobayashi, H. Tashiro and S. Yokoyama
Phys. Rev. D 97, 103517 (2018)
23. Relativistic stars in degenerate higher-order scalar-tensor theories after GW170817
T. Kobayashi and T. Hiramatsu
Phys. Rev. D 97, 104012 (2018)24. Self-anisotropizing inflationary universe in Horndeski theory and beyond
H. W. H. Tahara, S. Nishi, T. Kobayashi and J. Yokoyama
JCAP 1807, 058 (2018)25. Parity-violating gravity and GW170817
A. Nishizawa and T. Kobayashi
Phys. Rev. D 98, 124018 (2018)
26. Extended Cuscuton: Formulation
A. Iyonaga, K. Takahashi and T. Kobayashi
JCAP 1812, 002 (2018)
27. Anti-screening of the Galileon force around a disk center holeH. Ogawa, T. Hiramatsu and T. Kobayashi
Mod. Phys. Lett. A 34, 1950013 (2019)
28. General theory of cosmological perturbations in open and closed universes from the Horndeski action
S. Akama and T. Kobayashi
Phys. Rev. D accepted, arXiv:1810.01863 [gr-qc].
29. Generalized 2D dilaton gravity and KGB
K. Takahashi and T. Kobayashi
submitted to Class. Quant. Grav., arXiv:1812.08847 [gr-qc].

106

30. Horndeski theory and beyond: a review
T. Kobayashi
submitted to Rept. Prog. Phys., arXiv:1901.07183 [gr-qc].
31. Constraining DHOST theories with linear growth of matter density fluctuations
S. Hirano, T. Kobayashi, D. Yamauchi and S. Yokoyama
submitted to Phys. Rev. D, arXiv:1902.02946 [astro-ph.CO].
【著書・総説・解説等】

1. 小林 努 「相対性理論」 日本評論社
2. 小林 努 「特異点のない宇宙とその不安定性」日本物理学会誌 73 (2018) 221-226.
【国際学会発表】

1. Vainshtein mechanism in the Horndeski theory and beyond
Relativistic Cosmology (京都大学基礎物理学研究所, 9 月 9 日, 2014)
Tsutomu Kobayashi
2. Generalized Galilean Genesis
CosPA 2014 (Auckland, New Zealand, 12 月 9 日, 2014)
Tsutomu Kobayashi
3. Galilean Creation of the Inflationary Universe
MG14 (Rome, Italy, 7 月 14 日, 2015)
Tsutomu Kobayashi
4. Galilean Creation of the Inflationary Universe
Second LeCosPA International Symposium Everything About Gravity (Taipei, Taiwan, 12 月 15 日, 2015)
Tsutomu Kobayashi
5. Primordial non-Gaussianities of gravitational waves beyond Horndeski
21st International Conference on General Relativity and Gravitation (Columbia University, New York, US, 7
月 11 日, 2016)
Tsutomu Kobayashi
6. Generic instabilities of non-singular cosmologies in Horndeski theory: a no-go theorem
JGRG26 (大阪市立大学, 10 月 24 日, 2016)
Tsutomu Kobayashi
7. Generic instabilities of non-singular cosmologies in second-order theories: A no-go theorem
新学術領域「なぜ宇宙は加速するのか？- 徹底的究明と将来への挑戦 -」 (KEK, 3 月 9 日, 2017)
Tsutomu Kobayashi
8. Generic instabilities of non-singular cosmologies in Horndeski theory: a no-go theorem
COSMO17 (Paris Diderot University, 8 月 30 日, 2017)
Tsutomu Kobayashi
9. Extended mimetic gravity: Hamiltonian analysis and gradient instabilities
The first annual symposium of the innovative area Gravitational Wave Physics and Astronomy: Genesis (東京大学柏キャンパス, 3 月 5 日, 2018)
Tsutomu Kobayashi
10. Scalar-tensor theories after GW170817 and relativistic stars in DHOST
MG15 (Rome, Italy, 7 月 6 日, 2018)
Tsutomu Kobayashi
11. Scalar-tensor theories after GW170817 and relativistic stars in DHOST
MOGRA2018 (名古屋大学, 8 月 9 日, 2018)
Tsutomu Kobayashi

107【国内学会発表】

1. 一般相対論の拡張
背景放射で拓く宇宙創成の物理 – インフレーションからダークエイジまで – シンポジウム 2014 (理研和光キャンパス, 6 月 3 日, 2014)小林 努
2. Exact black hole solutions in shift symmetric scalar-tensor theories
日本物理学会秋季大会 (佐賀大学, 佐賀市, 9 月 20 日, 2014)
小林 努, 棚橋典大
3. Breaking of Vainshtein screening in scalar-tensor theories beyond Horndeski
日本物理学会年次大会 (早稲田大学, 3 月 21 日, 2015)
小林 努, 渡辺悠貴, 山内大介
4. Galilean Creation of the Inflationary Universe
日本物理学会秋季大会 (大阪市立大学, 9 月 27 日, 2015)
小林 努, 山口昌英, 横山順一
5. Relativistic stars in degenerate higher-order scalar-tensor theories after GW170817
日本物理学会秋季大会 (信州大学, 9 月 15 日, 2018)
小林 努, 平松尚志
6. Parity-violating gravity and GW170817
第 7 回観測的宇宙論ワークショップ (山口大学, 11 月 13 日, 2018)小林 努
7. 一般相対論とその拡張
第 31 回理論懇シンポジウム (京都大学基礎物理学研究所, 12 月)
小林 努
【受賞】

1. 第 33 回西宮湯川記念賞 (2018 年度) 「最も一般的な単一場インフレーション宇宙論の構築」

108





電子散乱でのぞく不安定核構造

1. 背景と目的

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2. 研究成果(1) SCRIT

2017
132Xe
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2008
ISOL

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105

SCRIT
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109

]

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3. 優れた成果が上がった点

4. 課題となった点

5. 研究期間終了後の展望
137

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W

20W->1kW
6. 研究成果公表【原著論文】
１．First Elastic Electron Scattering from132

Xe at the SCRIT Facility

K. Tsukada et al. (掲載順:17人中2番目 A. Enokizono 10番目 K. Kurita)

Phys. Rev. Lett. 118, 262501(2017).

２．FRAC: Fringing-RF-field-activated dc-to-pulse converter for low-energy ion beams
M. Wakasugi et al. (掲載順:7人中2番目 M. Togasaki 4番目 K. Kurita)
Review of Scientific Instruments 89,095107(2018).

【著書・総説・解説等】

68(12)810-817.
“The SCRIT Electron Scattering Facility at RIKEN: The World’s First Electron Femtoscope for Short-Lived Unstable
Nuclei” A. Enokizono, T. Ohnishi and K. Tsukada, Nuclear Physic News Vol.28 No.2 (2018)18-22.
【国際学会発表】
Development of the electron spectrometer for the SCRIT experiment
4th Joint Meeting of the APS Division of Nuclear Physics and the Physical Society of Japan
October, 2014
A. Enokizono et al.

110

Waikoloa, Hawaii

8

２．Development of a Buffer Gas-Free Buncher for Low Energy RI Ion Beam
HIAT2015 (Yokohama,Japan, 7–11 September 2015)
M. Togasaki,K. Kurita, K. Yamada, M. Hara, T. Ohnishi, M. Wakasugi, R. Toba
３．How electron scattering experiments with the unstable nuclei target
International Symposium on MOdern Technique and its Outlook in Heavy Ion Science (MOTO16) （Rikkyo University
26 June, 2016）
Kazuyoshi Kurita
４．The performance of the SCRIT detectorsfor electron-RI scattering experimentInternatinal Nuclear Physics Conference(Adelaid Convention Center, Austraria, 13 September, 2016)

Akitomo Enokizono et al.

【国内学会発表】
SCRIT
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2015

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2015
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9

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SCRIT

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SCRIT
72
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23

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2017
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１１．

2018

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22
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SCRIT
73
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2018
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22
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【受賞】

【マスコミでの発表】
1.

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73
,

,

2017/06/28 (WED)

112

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γ線測定装置DALI2の増強と不安定原子核の研究

1. 背景と目的
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2. 研究成果
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3. 優れた成果が上がった点

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4. 課題となった点
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5. 研究期間終了後の展望t

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6. 研究成果公表【原著論文】
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６．Asymmetry dependence of reduction factors from single-nucleon knockout of 30Ne at ~ 230
MeV/nucleon
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NPPR aR【著書・総説・解説等】
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(2019)

in press【国際学会発表】
１．Coulomb dissociation - another “Trojan Horse”
Nuclear Physics in Astrophysics VIII (NPA8) (Catania, Italy, June 18-23, 2017)
Tohru Motobayashi【国内学会発表】
1. 短寿命核直接反応で探る魔法数の消長
日本物理学会（宮﨑大学、2016年9月）
本林透
【受賞】
1.

2015

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1. 背景と目的
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2. 研究成果
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3. 優れた成果が上がった点

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5. 研究期間終了後の展望
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6. 研究成果公表

１． Pseudorapidity Dependence of Particle Production and Elliptic Flow in Asymmetric Nuclear Collisionsof p+Al, p+Au, d+Au, and 3He+Au at

sNN=200 GeV

PHENIX Collaboration (掲載順：３６８人中２０８番目 J. Murata)
Phys.Rev.Lett. 121 222301 (2018)

２． Production of π0 and η mesons in Cu+Au collisions at

sNN=200 GeV

PHENIX Collaboration (掲載順：４０４人中２３８番目 J. Murata)
Phys.Rev. C 98 054903 (2018)

３． Low-momentum direct photon measurement in Cu+Cu collisions at
PHENIX Collaboration(掲載順：４５４人中２７１番目 J. Murata)

sNN=200 GeV

Phys.Rev. C 98 054902 (2018)

４． Nonperturbative transverse-momentum-dependent effects in dihadron and direct photon-hadron
angular correlations in p+p collisions at

s=200 GeVPHENIX Collaboration (掲載順：２９３人中１６７番目 J. Murata)
Phys.Rev. D 98 072004 (2018)122

５． Single-spin asymmetry of J/ψ production in p+p, p+Al, and p+Au collisions with transversely
polarized proton beams at sNN­­­ =200 GeV

PHENIX Collaboration (掲載順：２９３人中１７３番目 J. Murata)
Phys.Rev. D 98 012006 (2018)

６． Cross section and longitudinal single-spin asymmetry AL for forward W →μ ν production inpolarized p+p collisions at

s=510 GeVPHENIX Collaboration (掲載順：４３１人中２５２番目 J. Murata)
Phys.Rev. D 98 032007 (2018)

７． Measurement of emission angle anisotropy via long-range angular correlations with high pT hadrons in
d+Au and p+p collisions at

sNN=200 GeV

PHENIX Collaboration (掲載順：４７５人中２９２番目 J. Murata)
Phys.Rev. C 98 014912 (2018)

８． Measurements of mass-dependent azimuthal anisotropy in central p+Au, d+Au, and 3He+Au collisionsat

sNN=200 GeV

PHENIX Collaboration (掲載順：３５３人中１９９番目 J. Murata)
Phys.Rev. C 97 064904 (2018)

９． Measurement of ϕ-meson production at forward rapidity in p+p collisions atenergy dependence froms=510 GeV and its

s=200 GeV to 7 TeV

PHENIX Collaboration (掲載順：３５８人中２５９番目 J. Murata)
Phys. Rev. D 98 092006 (2018)

１０． Lévy-stable two-pion Bose-Einstein correlations in

sNN=200 GeV Au+Au collisions

PHENIX Collaboration (掲載順：４４９人中２６７番目 J. Murata)
Phys. Rev. C 97 064911 (2018)

１１． Measurements of azimuthal anisotropy and charged-particle multiplicity in d+Au collisions at
sNN=200, 62.4, 39, and 19.6 GeV

PHENIX Collaboration (掲載順：２４６人中１３９番目 J. Murata)
Phys. Rev. C 96 064905 (2017)

１２． Measurements of Multiparticle Correlations in d+Au Collisions at 200, 62.4, 39, and 19.6 GeV andp+Au Collisions at 200 GeV and Implications for Collective Behavior
PHENIX Collaboration (掲載順：３１７人中１８２番目 J. Murata)
Phys. Rev. Lett. 120 062302 (2018)

１３． Nuclear Dependence of the Transverse-Single-Spin Asymmetry for Forward Neutron Production in
Polarized p+A Collisions at

sNN=200 GeV

PHENIX Collaboration (掲載順：３１５人中１８０番目 J. Murata)

123

Phys. Rev. Lett. 120 022001 (2018)
１４． Short-range test of the universality of gravitational constant G at the millimeter scale using a digital
image sensor

K. Ninomiya, ... (掲載順：２３人中２３番目 J. Murata)
Class. Quant. Grav. 34 185005 (2017)

１５． Cross section and transverse single-spin asymmetry of muons from open heavy-flavor decays inpolarized p+p collisions at

s=200 GeVPHENIX Collaboration (掲載順：４３６人中２５３番目 J. Murata)
Phys. Rev. D 95 112001 (2017)

１６． A new measurement of electron transverse polarization in polarized nuclear β-decay
H. Kawamura, ... (掲載順：２４人中２４番目 J. Murata)
Mod. Phys. Lett. A 32 1750058 (2017)

１７． The MTV Experiment: from T-violation to Lorentz-violation
Jiro Murata, ... (掲載順：２４人中１番目 Jiro Murata)
PoS INPC2016 185-192 (2017)

１８． B-meson production at forward and backward rapidity in p+p and Cu + Au collisions at

sNN=200

GeV

PHENIX Collaboration (掲載順：４５９人中２６５番目 Jiro Murata)
Phys. Rev. C 96 064901 (2017)

１９． Measurements of e+e­ pairs from open heavy flavor in p+p and d+A collisions at
PHENIX Collaboration (掲載順：５０３人中３０１番目 Jiro Murata)

sNN=200 GeV

Phys. Rev. C 96 024907 (2017)

２０． Measurements of B→J/ψ at forward rapidity in p+p collisions at

PHENIX Collaboration (掲載順：４３１人中２４８番目 Jiro Murata)

s=510 GeV

Phys. Rev. D 95 092002 (2017)

２１． Angular decay coefficients of J/ψ mesons at forward rapidity from p+p collisions at
PHENIX Collaboration (掲載順：３９０人中２２４番目 Jiro Murata)

s=510 GeV

Phys. Rev. D 95 092003 (2017)

２２． Measurement of the relative yields of ψ(2S) to ψ(1S) mesons produced at forward and backward
rapidity in p+p, p+Al, p+Au, and 3He+Au collisions at

sNN=200 GeV

PHENIX Collaboration (掲載順：３６１人中２０６番目 Jiro Murata)
Phys. Rev. C 95 034904 (2017)124

２３． Nonperturbative-transverse-momentum effects and evolution in dihadron and direct photon-hadron
angular correlations in p+p collisions at

s=510 GeVPHENIX Collaboration (掲載順：４３５人中２７１番目 Jiro Murata)
Phys. Rev. D 95 072002 (2017)

２４． Measurement of long-range angular correlations and azimuthal anisotropies in high-multiplicity
p+Au collisions at

sNN=200 GeV

C. Aidala, ... (掲載順：３０９人中１５５番目 Jiro Murata)
Phys. Rev. C 95 034910 (2017)

２５． The MTV experiment: searching for T-violation in polarized Li-8 at TRIUMF
J. Murata, ... (掲載順：２３人中１番目 Jiro Murata)
Hyperfine Interact. 237 125 (2016)

２６． Measurements of double-helicity asymmetries in inclusive $J/\psi$ production in longitudinallypolarized $p+p$ collisions at $\sqrt{s}=510$ GeV

PHENIX Collaboration (掲載順：３３５人中１９１番目 Jiro Murata)
Phys. Rev. D 94 112008 (2016)

２７． Inclusive cross section and double-helicity asymmetry for $\pi^{0}$ production at midrapidity in$p$$+$$p$ collisions at $\sqrt{s}=510$ GeV

PHENIX Collaboration (掲載順：４１３人中２４０番目 Jiro Murata)

Phys. Rev. D 93 011501 (2016)

２８． Measurements of directed, elliptic, and triangular flow in Cu$+$Au collisions at$\sqrt{s̲{̲{NN}}}=200$ GeV

PHENIX Collaboration (掲載順：４０４人中２３４番目 Jiro Murata)
Phys. Rev. C 94 054910 (2016)

２９． Azimuthally anisotropic emission of low-momentum direct photons in Au$+$Au collisions at$\sqrt{s̲{̲{NN}}}=200$ GeV

PHENIX Collaboration (掲載順：５５２人中３３２番目 Jiro Murata)
Phys. Rev. C 94 064901(2016)

３０． Scaling properties of fractional momentum loss of high-$p̲T$ hadrons in nucleus-nucleus collisions
at $\sqrt{s̲{̲{NN}}}$ from 62.4 GeV to 2.76 TeV

PHENIX Collaboration (掲載順：６２９人中３８１番目 Jiro Murata)
Phys. Rev. C 93 024911 (2016)

３１． Transverse energy production and charged-particle multiplicity at midrapidity in various systems
from $\sqrt{s̲{NN}}=7.7$ to 200 GeV

PHENIX Collaboration (掲載順：７０６人中４３１番目 Jiro Murata)

125

Phys. Rev. C 93 024901 (2016)
３２． $\phi$ meson production in the forward/backward rapidity region in Cu$+$Au collisions at$\sqrt{s̲{NN}}=200$ GeV

PHENIX Collaboration (掲載順：５１０人中３００番目 Jiro Murata)
Phys. Rev. C 93 024904 (2016)

３３． Forward $J/\psi$ production in U$+$U collisions at $\sqrt{s̲{NN}}$=193 GeV
PHENIX Collaboration (掲載順：４０２人中２３２番目 Jiro Murata)
Phys. Rev. C 93 034903 (2016)

３４． Dielectron production in Au$+$Au collisions at $\sqrt{s̲{NN}}$=200 GeV
PHENIX Collaboration (掲載順：４４６人中２６５番目 Jiro Murata)
Phys. Rev. C 93 014904 (2016)

３５． Single electron yields from semileptonic charm and bottom hadron decays in Au$+$Au collisions at$\sqrt{s̲{NN}}=200$ GeV

A. Adare,... (掲載順：４３２人中２５４番目 Jiro Murata)
Phys. Rev. C 93 034904 (2016)

３６． Centrality-dependent modification of jet-production rates in deuteron-gold collisions at$\sqrt{s̲{NN}}$=200 GeV

PHENIX Collaboration (掲載順：４８４人中２８５番目 Jiro Murata)
Phys. Rev. Lett. 116 122301 (2016)

３７． Measurement of the higher-order anisotropic flow coefficients for identified hadrons in Au$+$Au
collisions at $\sqrt{s̲{̲{NN}}}$ = 200 GeV

PHENIX Collaboration (掲載順：３８７人中２３１番目 Jiro Murata)
Phys. Rev. C 93 051902 (2016)

３８． Measurements of elliptic and triangular flow in high-multiplicity $^{3}$He$+$Au collisions at$\sqrt{s̲{̲{NN}}}=200$ GeV

PHENIX Collaboration (掲載順：６３１人中３７０番目 Jiro Murata)
Phys. Rev. Lett. 115 142301 (2015).

３９． $\phi$ meson production in $d$$+$Au collisions at $\sqrt{s̲{̲{NN}}}=200$ GeV
PHENIX Collaboration (掲載順：４８４人中２８５番目 Jiro Murata)
Phys. Rev. C 92 044909 (2015)

４０． Measurement of higher cumulants of net-charge multiplicity distributions in Au$+$Au collisions at$\sqrt{s̲{̲{NN}}}=7.7-200$ GeV

PHENIX Collaboration (掲載順：５１２人中３１３番目 Jiro Murata)

126

Phys. Rev. C 93 011901 (2016).
４１． Measurement of parity-violating spin asymmetries in W$^{\pm}$ production at midrapidity inlongitudinally polarized $p$$+$$p$ collisions

PHENIX Collaboration (掲載順：４５１人中２６５番目 Jiro Murata)
Phys. Rev. D 93 051103 (2016).

４２． Systematic study of charged-pion and kaon femtoscopy in Au + Au collisions at$\sqrt{s̲{̲{NN}}}$=200 GeV

PHENIX Collaboration (掲載順：４９９人中２９３番目 Jiro Murata)
Phys. Rev. C 92 034914 (2015)

４３． Systematic Study of Azimuthal Anisotropy in Cu$+$Cu and Au$+$Au Collisions at $\sqrt{s̲{̲{NN}}}= 62.4$ and 200 GeV

PHENIX Collaboration (掲載順：４２４人中２５８番目 Jiro Murata)
Phys. Rev. C 92 034913 (2015)

４４． Charged-pion cross sections and double-helicity asymmetries in polarized p+p collisions at$\sqrt{s}$=200

GeV

PHENIX Collaboration (掲載順：３８１人中２３０番目 Jiro Murata)
Phys. Rev. D 91 032001 (2015).

４５． Search for dark photons from neutral meson decays in $p + p$ and $d$ + Au collisions at$\sqrt{s̲{NN}} =$ 200 GeV

PHENIX Collaboration (掲載順：５８１人中３５７番目 Jiro Murata)
Phys. Rev. C 91 031901 (2015)

４６． A review of short-range gravity experiments in the LHC era
Jiro Murata, Saki Tanaka

Class.Quant.Grav. 32 033001 (2015)

Highlight

４７． Cross section for $b\bar{b}$ production via dielectrons in d$+$Au collisions at$\sqrt{s̲{̲{NN}}}=200$ GeV

PHENIX Collaboration (掲載順：３７５人中２２７番目 Jiro Murata)
Phys. Rev. C 91 014907 (2015)

４８． Centrality dependence of low-momentum direct-photon production in Au$+$Au collisions at$\sqrt{s̲{̲{NN}}}=200$ GeV

PHENIX Collaboration (掲載順：４８０人中２９６番目 Jiro Murata)
Phys. Rev. C 91 064904 (2015).

４９． Measurement of $\Upsilon(1S+2S+3S)$ production in $p+p$ and Au$+$Au collisions at$\sqrt{s̲{̲{NN}}}=200$ GeV

127

PHENIX Collaboration (掲載順：４２８人中２５９番目 Jiro Murata)
Phys. Rev. C 91 024913 (2015).
５０．

,Vol.32, No.4 (2014)

５１． The MTV experiment: a test of time reversal symmetry using polarized 8Li
J. Murata, ... (掲載順：２１人中１番目 Jiro Murata)

Hyperfine Interact 225 193-196 (2014)

５２． Cross section and transverse single-spin asymmetry of $\eta$ mesons in$p^{\uparrow}+p$ collisions at $\sqrt{s}=200$ GeV at forward rapidity

PHENIX Collaboration (掲載順：４８５人中２９２番目 Jiro Murata)
Phys. Rev. D 90 072008 (2014)

５３． Low-mass vector-meson production at forward rapidity in $p$$+$$p$ collisions at$\sqrt{s}=200$ GeV

PHENIX Collaboration (掲載順：４７０人中２８０番目 Jiro Murata)
Phys. Rev. D 90 052002 (2014)

５４． Measurement of $K̲S^0$ and $K^{*0}$ in $p+p$, $d+Au$, and $Cu+Cu$ collisions at$\sqrt{s̲{̲{NN}}}=200$ GeV

PHENIX Collaboration (掲載順：５９０人中３５９番目 Jiro Murata)
Phys. Rev. C 90 054905 (2014)

５５． Heavy-quark production and elliptic flow in Au$+$Au collisions at $\sqrt{s̲{̲{NN}}}=62.4$ GeV
PHENIX Collaboration (掲載順：３６８人中２２４番目 Jiro Murata)
Phys. Rev. C 91 044907 (2015)

５６． Measurement of long-range angular correlation and quadrupole anisotropy of pions and(anti)protons in central $d$$+$Au collisions at $\sqrt{s̲{̲{NN}}}$=200 GeV

PHENIX Collaboration (掲載順：４２４人中２６１番目 Jiro Murata)
Phys. Rev. Lett. 114 192301 (2015)

５７． Search of non-standard strong gravity at nuclear scale using electron spin geodetic precession
Saki Tanaka, ... (掲載順：１１人中１１番目 Jiro Murata)
EPJ Web Conf. 66 05021 (2014)

５８． T-Violation experiment at TRIUMF-ISAC using polarized $^8$Li
J. Murata, ... (掲載順：２０人中１番目 Jiro Murata)
EPJ Web Conf. 66 05017(2014)

128

５９． Comparison of the space-time extent of the emission source in $d$$+$Au and Au$+$Au collisions at$\sqrt{s̲{{NN}}}=200$ GeV

PHENIX Collaboration (掲載順：５２１人中３１４番目 Jiro Murata)

Nucl.

Phys. A 931 1082-1087 (2014)

６０． Nuclear matter effects on $J/\psi$ production in asymmetric Cu+Au collisions at$\sqrt{s̲{̲{NN}}}$ = 200 GeV

PHENIX Collaboration (掲載順：３４９人中２０７番目 Jiro Murata)
Phys. Rev. C 90 064908 (2014)

６１． First result from the MTV experiment at TRIUMF searching T-violation in nuclear beta decay
Y. Totsuka, ... (掲載順：２１人中２１番目 Jiro Murata)
Phys. Part. Nucl. 45 244-248 (2014)

６２． A new FPGA-based trigger/DAQ system for the MTV experiment at TRIUMF

R. Tanuma, H. Baba, K. Ninomiya, Y. Nakaya, S. Tanaka, Y. Totsuka, J. Murata
Phys. Part. Nucl. 45 241-243 (2014)

６３． Inclusive double-helicity asymmetries in neutral-pion and eta-meson production in$\vec{p}+\vec{p}$ collisions at $\sqrt{s}=200$ GeV

PHENIX Collaboration (掲載順：３８０人中２３０番目 Jiro Murata)
Phys. Rev. D 90 012007 (2014)

６４． Azimuthal-angle dependence of charged-pion-interferometry measurements with respect to secondand third-order event planes in Au$+$Au collisions at $\sqrt{s̲{̲{NN}}}=200$ GeV

PHENIX Collaboration (掲載順：３８６人中２３１番目 Jiro Murata)
Phys. Rev. Lett. 112 222301 (2014)６５． Development of a novel scintillation-trigger detector for the MTV experiment usingaluminum-metallized film tapes

S. Tanaka, S. Ozaki, Y. Sakamoto, R. Tanuma, T. Yoshida, J. Murata
Nucl. Instrum. Meth. A 752 47-53 (2014).

６６． FPGA-based Trigger/DAQ system for the MTV experiment at TRIUMF
R. Tanuma, ... (掲載順：７人中７番目 Jiro Murata)
5

5

4

)

)

)

６７． Report of the Next Generation TRIUMF-MTV Experiment Run-IV Using Cylindrical Drift Chamber
R. Tanuma, ...(掲載順：１８人中１８番目 Jiro Murata)
JPS Conf. Proc. 1 013069 (2014).

６８． MTV/MTV-G Experiment at TRIUMF Search of T-Violation and Gravity Signal at Nuclear Scale
Saki Tanaka,... (掲載順：１６人中１６番目 Jiro Murata)

129

JPS Conf. Proc. 1 013063 (2014)
６９． Transverse-energy distributions at midrapidity in p+p , d+Au , and Au+Au collisions at$\sqrt{s̲{NN}}=62.4‒200$ GeV and implications for particle-production models

PHENIX Collaboration (掲載順：３９１人中２３７番目 Jiro Murata)
Phys. Rev. C 89 044905 (2014)

７０． Measurement of transverse-single-spin asymmetries for midrapidity and forward-rapidity productionof hadrons in polarized p+p collisions at $\sqrt{s}=$200 and 62.4 GeV
PHENIX Collaboration (掲載順：４５１人中２１８番目 Jiro Murata)
Phys. Rev. D 90 012006 (2014)７１． Heavy-flavor electron-muon correlations in $p$$+$$p$ and $d$+Au collisions at$\sqrt{s̲{̲{NN}}}$ = 200 GeV

PHENIX Collaboration (掲載順：４４９人中２７７番目 Jiro Murata)
Phys. Rev. C 89 034915 (2014)

７２． System-size dependence of open-heavy-flavor production in nucleus-nucleus collisions at$\sqrt{s̲{̲{NN}}}$=200 GeV

PHENIX Collaboration (掲載順：３８０人中２３０番目 Jiro Murata)
Phys. Rev. C 90 034903 (2014)

７３． Centrality categorization for R̲{p(d)+A} in high-energy collisions

PHENIX Collaboration (掲載順：３７７人中２２７番目 Jiro Murata)
Phys. Rev. C 90 034902 (2014)

７４． Cold-Nuclear-Matter Effects on Heavy-Quark Production at Forward and Backward Rapidity in d+Au
Collisions at $\sqrt{s̲{NN}}=200$

GeV

PHENIX Collaboration (掲載順：４２４人中２６２番目 Jiro Murata)
Phys. Rev. Lett. 112 252301 (2014)

７５． MTV-G experiment : probing a non-standard strong gravitational field at nuclear scale using geodetic
precession

Saki Tanaka,... (掲載順：９人中９番目 Jiro Murata)
J. Phys. Conf. Ser. 453 012018 (2013)

７６． Short-range Gravity experiment using digital image analysis
Kazufumi Ninomiya,... (掲載順：７人中７番目 Jiro Murata)
J. Phys. Conf. Ser. 453 012007 (2013)130

１． Newton

2019

２． Newton
３．

(

)

2017

11

2018

3

‒ 2017/1/19

2017

5

)

, 2016/6/5

Newton

,2016

MOKU

８．

1

1

2016

10
2015

(8-9)
“

2

“

”

2015 “

”
10

2

”

54-63

１０．

“
2015

9

)

15

(2013

”6
) 148-155

１１．

(148-153),

208 (2014) 132-141

(2013

)

１２．
１３．

“LHC

3

)

９．

p56-59”)７．

) 146-153

)

５．
６．

(2013

mm

４． Newton
(2013

142

Newton5578667

2014

7

2014

(2013

) 120-121

18

１． Experimental Tests of Gravitational Inverse Square Law
Testing Gravity 2019 (Vancouver, Canada, 2019

Jiro Murata

1

２． Laboratory Tests of Newtonian Gravity
The 28th workshop on General Relativity and Gravitation in Japan (Rikkyo, Tokyo, 2018/11/5-9)131

Jiro Murata
３． Probing strong gravity using geodetic precession
Workshop on Gravitational physics with particle accelerators (KEK, Tokai, 2017/11/30)
Jiro Murata
４． The MTV Experiment: from T-violation To Lorentz-violation
International Nuclear Physics Conference 2016 (INPC 2016) (Adelaide, Australia, 2016/9/11-6)

Jiro Murata for the MTV collaboration
５． Testing Gravity at Short Scale

Testing Gravity 2015 (Vancouver, Canada, 2015
Jiro Murata

1

６． The MTV experiment : Searching T-Violation in polarized Li-8 at TRIUMF
the 6th International Symposium on Symmetries in Subatomic Physics (SSP 2015) (Victoria, Canada,
2015/6/8-12)

Jiro Murata for the MTV collaboration
７． Report from the MTV experiment searching T-Violation in polarized Li-8 at ISAC
TRIUMF Nuclear Physics Seminar (Vancouver, Canada, 2015/8/31
Jiro Murata for the MTV collaboration

８． The MTV T-Violation Experiment with 8Li

Solvay Workshop on “Beta-Decay Weak Interaction Studies in the Era of the LHC” (International

Solvay Institute Brussels, Brussels, Belgium, 2014/9/3-5)
Jiro Murata
９． Short range gravity and T-Violation
Asking Big Questions in the LHC ERA with Low Energy Precision Measurements of CPT and Gravity(Hawaii, Oct 2014)

Saki Tanaka for the MTV collaboration

70/ 378 /95/613/47
2/2

.

o
, ) , -

l

o

132

K

N

ho

o

231

4 E
(

o

P

K
o

１．

2017

8

8

K

)

-

-

Short-range test of the universality of gravitational constant G at the millimeter scale using a digital
image sensor K.Ninomiya
Class. Quantum Grav. 34 (2017) 185005 (15pp)２．
2014/4/25)
http://www.rikkyo.ac.jp/news/2014/04/14430/
３．

NHK BS2014

http://www.nhk.or.jp/space/program/cosmic̲141113.html
60

133

11

13

宇宙空間における原子･分子･光反応：粒子ビーム実験によるアプローチ

1. 背景と目的

NRAO 11m

NRO 45m

IRAM 30m

200

ALMA

2. 研究成果
2017

2017

4

2019

3
IMS

I

H

CN

IMS
IMS
−

(a)

134

HCOOH

IMS
C 3H 7O +2-

C4H10O

150 eV

10 nA

(b)
ν

= 59

0.3 nA

90-200 nm
FAC

Cu

W

Al

ACTON VM502

5

22

I

4

I

a

+P

M

O

I

RIKEN Cryogenic Electrostatic ring (RICE)ECR

10 keV2 +N 2O +RICE

2

A Σ ←X Π2/3 (000)-(200)
N 2O + + h

N2O+*

NO+ + N

(a)

N

135

2(b)

250 µsPGOPHOR

411 K
200 s
SH+

5
AO

4
µ

a

+I

4

3-23 24

H

N

+

F (

AO

s

P

12

I

C

I

meV

10 K

3(a)

6 -14 keV(b)X
808 nmY

5 kW

10 keV
nA

10

-3

C

-

3 kW
1.4×10

Zemax
R&D

136

-17

cm

2

5

I

s

aF

AO

I

30 kV
PC

Wifi

BaCO3:SrCO3:CaCO3
(a)

Ar+

4(b)
ArH+

5

I

HR

P

137

I

(

3-)P

a

b

I

(a)

ADC

TDC
FPGA

500 MSa

14 bit

(a)

FPGA

PC
FPGA

PC

FPGA
C++

MCP
(b)
(1)

5
0 3

FPGA

(4)

a

H

N

R

G

a

I

b

P

I

3. 優れた成果が上がった点
RICE
DESIREE

138

E

CSR
[1]
10-3
RICE
[3]

4. 課題となった点
CW

5. 研究期間終了後の展望

ALMA

6. 研究成果公表

A cryogenic linear ion trap beamline for providing keV ion bunches
S. Menk, P. Bertier, Y. Enomoto, T. Masunaga, T. Majima, Y. Nakano, and T. Azuma
Rev. Sci. Instr. 89, 113110 (2018)
Design and commissioning of the RIKEN cryogenic electrostatic ring (RICE)
Y. Nakano, Y. Enomoto, T. Masunaga, S. Menk, P. Bertier, and T. Azuma
Rev. Sci. Instrum. 88, 033110 (2017)139

Status of the Laser Spectroscopy and Merged-beam Experiments at RICE
Y. Nakano, R Igosawa, S Iida, S Okada, M Lindley, S Menk, R. Nagaoka, T. Hashimoto, S. Yamada,T. Yamaguchi, S. Kuma, T Azuma,
JPS Conf. Proc. (submitted)

100 MeV/u
RADIOITOTOPE

―

II ―

―

accepted

100 MeV/u
RADIOITOTOPE

I―

accepted

Development of RICE
7th International workshop on electrostatic storage devices (ESD2017) (Lyon, France, 2017/6/19-22)
Yuji Nakano
Cryogenic ion storage ring RICE for atomic and molecular physics
The 10th International Conference on Nuclear Physics at Storage Rings (STORI’17) (Kanazawa, 2017/11/13-18)
Yuji Nakano
An experimental study of the UV-induced photo-isomerization of interstellar molecules
International workshop on Interstellar Matter 2018 (Sapporo, 2018/11/14-16)
Yuji Nakano
Transition-edge-sensor microcalorimeters for mass spectrometric identification of neutral molecules
International workshop on low temperature detector (LTD17) (Fukuoka, 2017/7/17-21)
S. Okada, T. Azuma, …(
Y. Nakano)
Cryogenic detector for mass spectrometric identification of neutral molecules towards atomic and molecular collisionexperiments
International conference on exotic atoms and related topics (EXA2017) (Wien, Austria, 2017/9/11-15)
S. Okada, T. Azuma, …(
Y. Nakano)Commissioning of a new cryogenic ion storage ring RICE
30th International Conference on Photonic, Electronic and Atomic Collisions (ICPEAC XXX) (Cairns, Australia,
2017/7/26-8/1)
Y. Nakano, Y. Enomoto, T. Masunaga, S. Menk, P. Bertier, and T. Azuma,
Status of the cryogenic ion storage ring RICE
Y. Nakano, R Igosawa, …(
Y. Nakano)
19th International Conference Physics of Highly Charged Ions (Lisbon, 2018/9/3-7)
An experimental study of the gas-phase ion-neutral reaction by merged-beam collisions

140

R. Nagaoka, S Iida, M. Iizawa, S. Kuma, T Azuma, Y. Nakano
International workshop on Interstellar Matter 2018 (Sapporo, 2018/11/14-16)

RICE
(
,

2017
,

,

,

2017
, …(

N 2O +, 2017/9/21-24)
,

,

TES
(2017/9/21-24,

)

2018

(1)
, 2018/3/14-18)
)

(

,

, …(

,

73
,

(

, 2018

3

22-25

)

73

(

, 2018

3

22-25

)

19

(
,

,

42

42
,

,

RICE
N2O+
, 2019/3/26-27)
,

RICE
(

N 2O +, 2017/9/8-9)(, 2017/9/8-9)

, …(

42
,

)

)

(

, 2017/9/8-9)

,

7

(

, 2018/4/14)

7(, 2018/4/14)

141

1.

12

2018

142

立教大学大学院理学研究科・私立大学戦略的研究基盤形成支援事業「地上実験・飛翔体観測と理論による宇宙像解明の研究拠点形成」

共形場理論を用いた量子的宇宙像の解明
立教大学大学院理学研究科・先端科学計測研究センター

中山 優

1. 背景と目的
我々の宇宙がどこからやってきて、どこへ行くのか？その根源的な疑問の答えを与えようとするのが現代素粒子物理学である。素粒子に働く力は、重力、電気力、弱い力、強い力と４種類知られているが、核力をつかさどる強い力は文字通り結合定数が大きく、その量子力学的な性質を第一原理から理解することは困難であった。私達の世界の質量の９９％は強い力によって生まれているが、その起源は、強い力によって引き起こされる「カイラル対称性の自発的破れ」であると考えられている。しかし、実はカイラル対称性の自発的破れが宇宙の歴史でどのように実現されたかは理解されていない。特に、その相転移が潜熱を伴う１次相転移であるか、伴わない２次相転移であるかは、未だに理論物理学者の間で喧々諤々の議論が繰り返されている。
本研究では、量子色力学（QCD）のカイラル相転移現象を共形ブートストラップの方法を用いて解明することを目的とした。共形ブートストラップは、共形対称性と臨界現象の普遍性の概念に基づく、場の理論の非摂動論的な知見を与える新しい道具である。これまでの直接的な計算機実験では判定が難しかった QCD のカイラル相転移が１次相転移であるか２次相転移であるかをこの新手法を用いて決定し、その相転移の性質と背後にある物理を明らかにする。本研究の目的をより広い見地から眺めると、場の量子論の繰り込み群的な普遍性を具現化することで、私達が住む宇宙において、物質の創造の瞬間に一体何が起こったのか？を理解するための新しい知見が得られることになる。
本研究には２つの具体的な目標と発展的な目標がある。まず、第１に理論的な目標として、共形ブートストラップ
が QCD のカイラル相転移現象を理解するために適切な手法であることを（経験的にではなく）理論的に証明することである。これは、カイラル相転移点においてスケール不変性だけでなくより拡大した時空の対称性である共形不変性が実現されていること、また、カイラル相転移点において内部対称性のアノマリーが回復することの２点を示すことである。これは純理論的な問題であり、計算機環境の整備とは独立に研究をすすめることができる。この問題は場の理論の重要な問題であり、臨界現象において共形対称性が実現される必要十分条件を確立したいと考えている。
この理論的な根拠の元で、第２の目標は、共形ブートストラップの方法を実際に QCD のカイラル相転移現象を適用し、計算機による解析を通して相転移の次数を決定することである。そのためには、私がここ数年来開発してきた
共形ブートストラップのプログラムをカイラル相転移の物理に応用できるように改良し、臨界指数などの普遍的な物
理量を計算できるようにする必要がある。とりわけ、現在のところ１つの共形ブートストラップ方程式を数値的に解く方法は確立されているが、いくつかの式を同時に処理する方法は完成していない。これを開発することで QCD の
相転移の仕組みを解明したい。
QCD のカイラル相転移は物質の質量の９９％をつかさどり、宇宙の歴史の開闢の時に起こった相転移である。この相転移の性質を解明することは宇宙の始まりの仕方を理解することにつながる。最終的には、本研究で得られた量
子色力学のカイラル相転移の性質が宇宙の歴史でどのような役割を果たしていたかを議論し、今後の宇宙論の発展にも役立てたい。また、ハドロン加速器で、高温・高密度の核、ハドロンの性質が調べられつつある。カイラル相転移
がそのような高温・高密度の核、ハドロンの世界でどのように見えるのかも明らかにしたい。
さらに、QCD を超えて臨界現象には普遍性という性質が備わっており、この普遍性の根源的な起源は共形対称性に関係していると考えられている。そこで、ローレンツ不変性のない系や重力でホログラフィックに実現された系で共形対称性が現れる条件、あるいはそういった性質がどのように実現されているのかに興味がある。関連した代数の表現論やアインシュタイン方程式の厳密解を構築することを目標に理論的な考察・計算を行った。

2. 研究成果
中山は 2016 年 4 月に立教大学に着任し、「地上実験・飛翔体観測と理論による宇宙像解明の研究拠点形成」に加わった。

(1) 2016 年からの研究の成果
中山は主として、QCD の相転移の性質を理論的に研究した。筑波大、広島大との共同研究による格子計算によると、
QCD のカイラル相転移ではアノマリーによって破れていたはずの Z2 の対称性が回復されることが示唆されている。
これは、中山がこれまでに研究してきた共形ブートストラップの予言と組み合わせて、QCD のカイラル相転移の次数についての予言を与えることができる [2]。さらに、中山は共形ブートストラップの方法を用いて高次元の共形場理論の性質を調べた。この共形ブートストラップの研究は現在まで継続的に続いている [16]。

143また、QCD のようなゲージ理論をホログラフィックに記述する重力理論において「バルクの局所演算子」と実射
影空間上での場の理論の状態との関係を調べた [1]。

(2) 2017 年からの研究の成果
中山は、2016 年に続き、東京大学の桂・三ノ宮と共同研究し、格子上での超対称性の実現とその自発的破れを調べた[4][8]。この格子状の超対称性模型は、ホログラフィー的には極限ブラックホール解の量子的な状態と関係していることが示唆されており、その超対称性の自発的な破れは量子ブラックホールにも示唆を与えると考えられる。
また、共形場の理論にインスピレーションを受け、高次元のアインシュタイン方程式の厳密解をいくつか構築した [3][5][10]。特に、very special 共形場理論はローレンツ対称性を破りながら光速不変の原理と矛盾しないという特異な理論であり、このような理論が現実に存在することができるのかは興味がある。中山は、具体的な場の理論での構築 [12]、また対応するホログラフィックな解を構築した [17]。
共形場理論を曲がった場の理論で解くことは一般には非常に難しい。中山は共形ブートストラップを用いて実射
影空間という特殊な空間上ではその解が得られることを提案した。[6][13] では接道計算を援用しこのプログラムが理論的に上手く行っていることを確かめた。

(3) 2018 年からの研究の成果
2018 年には共形場理論に現れるアノマリーの性質を詳しく調べた。特に、4 次元の共形場理論に特有の c と言う量が場の理論の変形に依って変わり得るか [9]、あるいは、それに由来する共形アノマリーを結合定数を時空に依存させることに依ってキャンセルできるか？を考察した [11]。
また、共形場理論には素朴に無矛盾性の要請からは現れてよいが、実際には現れない（と思われている）アノマ
リーが存在する。このようなアノマリーがどのような機構で現れ得るのか、あるいは実際に現れているのか？を [14]で調べた。
3. 優れた成果が上がった点
一般に（高次元の）アインシュタイン方程式と具体的な物質場の運動方程式を同時に解くことは非常に難しい。[5][17]ではその厳密解を得た。これは、ホログラフィーを利用して共形場理論から存在が示唆される解を具体的に得るという素粒子理論と重力理論の協力による成果である。

4. 課題となった点
QCD の性質を完全に再現するための共形ブートストラップの実装は未だに完成していない。特に、ゲージ群の情報をどのように取り込むのかは今後の課題である。ゲージ群の情報はメソンの量子数には現れず、バリオンの量子数のみに現れる。一般にバリオンは大きな共形次元を想定するために、たとえ共形ブートストラップ上で実現されたとしてもそこから予言が得られるかどうかは未知数である。
ローレンツ対称性を破る場の理論に対応する 10 次元アインシュタイン方程式の厳密解はゼロ温度の状況で作られた。これを有限理論で実現し、対応するブラックホール解を構築することは将来の課題である。
5. 研究期間終了後の展望@@@@@@@@@@
6. 研究成果公表【原著論文】

1. Bulk Local States and Crosscaps in Holographic CFT
Y. Nakayama and H. Ooguri
JHEP 1610, 085 (2016)
2. Bootstrap bound for conformal multi-flavor QCD on latticeY. Nakayama
JHEP 1607, 038 (2016)144

3. Topologically twisted renormalization group flow and its holographic dual
Y. Nakayama
Phys. Rev. D 95, 066010 (2017)
4. Supersymmetry breaking and Nambu-Goldstone fermions in an extended Nicolai model
N. Sannomiya, H. Katsura and Y. Nakayama
Phys. Rev. D 94, 045014 (2016)
5. Euclidean M-theory background dual to a three-dimensional scale-invariant field theory without conformal
invariance
Y. Nakayama
Phys. Rev. D 95, 046006 (2017)
6. ϵ-Expansion in Critical φ3 -Theory on Real Projective Space from Conformal Field Theory
C. Hasegawa and Y. Nakayama
Mod. Phys. Lett. A 32, 1750045 (2017)
7. Interacting scale invariant but nonconformal field theories
Y. Nakayama, Phys. Rev. D 95, 065016 (2017)
8. Supersymmetry breaking and Nambu-Goldstone fermions with cubic dispersion
N. Sannomiya, H. Katsura and Y. Nakayama
Phys. Rev. D 95, 065001 (2017)
9. Can we change c in four-dimensional CFTs by exactly marginal deformations?
Y. Nakayama
JHEP 1707, 004 (2017)
10. Very special conformal field theories and their holographic duals
Y. Nakayama
Phys. Rev. D 97, 065003 (2018)
11. Canceling the Weyl anomaly from a position-dependent coupling
Y. Nakayama
Phys. Rev. D 97, 045008 (2018)
12. Local field theory construction of Very Special Conformal Symmetry
Y. Nakayama Phys. Rev. D 98, 025007 (2018)
13. Three ways to solve critical φ4 theory on 4 − ϵ dimensional real projective space: perturbation, bootstrap,
and Schwinger-Dyson equation
C. Hasegawa and Y. Nakayama
Int. J. Mod. Phys. A 33, 1850049 (2018)
14. Realization of impossible anomalies
Y. Nakayama
Phys. Rev. D 98, 085002 (2018)
15. Gravitating magnetic monopole via the spontaneous symmetry breaking of pure R2 gravity
A. Edery and Y. Nakayama
Phys. Rev. D 98, 064011 (2018)16. Bootstrap experiments on higher dimensional CFTs
Y. Nakayama
Int. J. Mod. Phys. A 33, 1850036 (2018)
17. Gravity Dual for Very Special Conformal Field Theories in type IIB Supergravity
Y. Nakayama
Phys. Lett. B 786, 245 (2018)145【国際学会発表】

1. CFTs on real projective spaces
International Workshop Boundary and Defect Conformal Field Theory: Open Problems and Applications.”(Chicheley, September 2017)
Yu Nakayama (招待講演)
2. (Im)possible emergent symmetry and conformal bootstrap
Bootstrap Approach to Conformal Field Theories and Applications (@@@, March 2018)
Yu Nakayama (招待講演)

146立教大学大学院理学研究科・私立大学戦略的研究基盤形成支援事業「地上実験・飛翔体観測と理論による宇宙像解明の研究拠点形成」

極周回成層圏テレスコープ(FUIJN)の開発
立教大学大学院理学研究科・先端科学計測研究センター 田口

真

1. 背景と目的
惑星の大気圏やプラズマ圏で起こる変動現象を研究するためには、
長時間の連続観測が重要である。極周回成層圏テレスコープ(FUJIN)の観測サイトである成層圏からの観測は、良好なシーイング下で地上では観測できない 280nm 付近の紫外波長域まで観測可能である。特に極域ならば 24 時間以上の連続観測を行うことが出来る。これらの利点を生かして、惑星の長期的な変動現象を捉えて研究するために、極周回成層圏テレスコープを開発する。
2. 研究成果
高度 45～70 km にわたって存在する分厚い硫酸(H2SO4)の雲で全球を覆われた金星は、太陽放射による加熱が地表面ではなく高高度の雲層内で起こる惑星である（図 1）。高度 64 km よりも上空で太陽放射の50%が散乱・吸収される[Tomasko et al., 1980]。また金星には、高度70 km 付近で自転速度の 60 倍に達する 100 m/s の速さで惑星全体を西向きに循環する高速風（スーパーローテーション：SR）が卓越する
特殊な大気大循環が存在する。しかし、現状、我々は SR が形成・維持されるメカニズムを地球版気象学の延長で説明できていない。金星は地球との比較によって惑星気象の普遍性を理解する上で最も身近で重要な天体であると言える。
数値モデルによって金星の SR を再現する試みは、その現象を理論的に説明するために必要不可欠なアプローチとして、これまでに数多くの研究がなされてきた。大気の太陽放射加熱は、惑星の大気大循環を決定する重要な要素の一つであるが、雲層内での太陽放射加熱率の正確な分布は分かっていない。それが、現実的な太陽放射加熱を反映させた精密なモデル構築や観測とモデルの比較を困難にしている。その最大の理由は、波長 320～500 nm の近紫外領域に幅広い吸収帯が存在することにある。観測からは 280～500 nm の波長領域で 8 K/dayの加熱があると言われている[Crisp, 1986]。この紫外線吸収帯のうち、320 nm より短波長側は波長 283 nm を中心とする SO2 による吸収で良く説明される。
一方で、320 nm より長波長側の吸収の原因物質としては、S（硫黄）を含んだ物質など複数の候補（S3, S4, S8, S2O, FeCl3 など）が提唱されてきた[e.g., Esposito et al., 1997]。しかし、過去の観測スペク
トル（図 2）の波長分解能は 4 nm 程度であり、明瞭な構造のない幅
広い吸収帯という乏しい情報に基づいて物質を推定することは困難であった。加えて、吸収帯の中心波長 365 nm 付近の反射率は、高い
時空間変動を示すことが知られており、未知物質の吸収スペクトルを理解するには、この時空間変動も合わせた解釈が必要である。
最近、Perez-Hoyos et al. [2018]は、400～500 nm における吸収帯

147

図 1．金星探査機「あかつき」搭載紫外イメージャ(UVI)が波長 365 nm で捉えた金星。

図 2. Pioneer Venus によって観測された 300～600 nm の金星スペクト
ル。320 nm より長波長側に SO2 では
説明できない吸収帯が存在する。

の端を再現するには S2O か OSSO が最も有力な候補であることを示した（図 3）。両吸収物質は、反射率変動の大きい波長 365 nm 付
近に強い吸収をもつため、これらの物質の存在量の空間分布が惑星規模の紫外模様を形成する可能性が高い。したがって、未知物質を同定するには、S2O と OSSO の存在の有無を観測的に調べ、吸収への寄与を定量的に理解することが必須である。
本研究では S2O と OSSO を観測的に捉えるために、両物質の吸収スペクトル形状の違いに着眼し、高波長分解能分光観測を提案する。
図 3 に見られるように OSSO は cis-型と trans-型で中心波長の異なる広がった吸収が重なった二山の吸収構造を示す。一方、S2O には339.0, 346.0 353.0, 360.0, 368.0 nm に< 8%の深さをもった鋭い吸収線が存在する。このため、金星の紫外領域を 0.4 nm 程度の波長分解能で観測できれば、S2O が示す特徴的な吸収線の有無を定量的に図 3. Messenger による観測スペクトル
評価し、S2O 存在量を推定することが可能である。S2O の存在量を（破線）とモデル内の有力候補物質の吸決定できれば、OSSO を含めた硫黄化合物合計の吸収量を推定する
収スペクトル。黒い実線内に挟まれた灰色の領域は、観測スペクトルが持つ広がことで、現在最も有力な 2 つの候補物質の紫外線吸収への寄与を初りを示し、365 nm 付近に最大コントラ
めて見積もることができる。また、S, SO などの既知の物質との化ストを持つ明暗模様に対応して、吸収量
学平衡状態を計算し、S2O の生成と消滅の時間スケールから明暗模に広い幅を持っていると考えられる。
様の形成を説明することも可能である。
しかし、地上望遠鏡を利用して対象波長領域を観測することは、
地球大気による吸収・散乱が強いため不可能である。また、新たな探査機による観測を実現するには、長い時間と大きなコストが要求される。これらの制約が簡単に解明できると見られたこの課題を長く未解決の問題としてきた。
そこで、本研究を遂行する手段として極周回成層圏テレスコープ（風神、FUJIN-2）を提案する。FUJIN-2 は広い観測波長領域、高い空間分解能を実現し、機動的観測や長時間連続観測によって、最先端の惑星科学を切り拓くことができる新たな観測プラットフォームである。
FUJIN-2 実験は金星の分光及び撮像観測によって、金星大気中の紫外吸収物質の同定と太陽放射加熱率分布の解明を目的とする。図 4 に金星大気力学及び化学過程における研究課題と本研究で目指す目標を図示する。
Crisp [1986]による 8 K/day の大気加熱を単に気象力学の数値モデルに入力しただけでは、空間分布と時間変動を示す実際の金星気象を理解できない。SR など未解明の気象現象を理解するためには、化学と力学双方を陽に解図 4．金星大気力学及び化学過程の理解における FUJIN-2 実験の位置づけ（太枠内）。

148

く数値モデルを構築し、より現実的な金星気象を再現して観測量と比較検証する必要がある。しかし、現状は、
320 nm より長波長側の吸収を説明する物質が未知であるため、雲層内の化学サイクルを閉じることができていない。
そこで、FUJIN-2 の高分解能スペクトル観測によって、雲頂における未知の紫外吸収物質を同定し、その密度分布及び変動を明らかにする。雲頂における物質組成が決まれば、それを制約条件として光化学モデルに与えることで雲層内の物質の鉛直分布を決定できる。物質の分布を用いて、金星大気中の平均的な加熱領域と加熱率を推定する。これが FUJIN-2 実験の目的（図 4 で太枠内に示す部分）である。
この成果は金星化学－力学大気モデルの構築に不可欠な情報を与える。金星探査機「あかつき」による紫外吸収
模様のモニタリングから風速場や Kelvin 波や Rossby 波などの波動現象の時空間変動が得られている。それらに加えて太陽放射加熱率をモデルへ与えることで、モデルが現実の大気をより正確に再現するように修正することが可能となる。精密化されたモデルによる計算結果を詳しく解析することで、金星大気システムの包括的な理解につながる。
金星紫外吸収物質を同定する手段としては紫外分光観測が最も有効である。しかし、先に述べた理由により、多くの研究者が上記研究シナリオを考えついたとしても実現できず諦めていた。FUJIN-2 の独創性は、気球で到達できる成層圏から金星の紫外分光観測を実現する点にある。気球を利用した成層圏からの紫外分光観測は衛星
望遠鏡や探査機と同等の性能を、それらよりもはるかに短時間に安価に実現可能である。
本研究の前段階として、国内での気球実験用に3段階の姿勢制御システムを備えたFUJIN-1を開発した。FUJIN1は2013年度実験時に精指向精度が0.4”の精度で観測できることが地上実験において実証された。FUJIN-1の開発目的は姿勢制御システムの確立だったため、FUJIN-1の開発は終了し、サイエンスデータを得ることを主目的としたFUJIN-2の開発に着手した。
FUJIN-2はナスミス焦点付きカセグレン式望遠鏡である。有効口径は400mmで焦点距離は2倍のバローレンズを含め最大18000mmである。検出器は撮像用CCDカメラ1台、直前に最大10枚のバンドパスフィルターを装着できるフィルターターレットを配置した。FUJIN-2の電源系はリチウムイオン電池と太陽電池パネルで構成されている。昼は太陽電池パネルで発電した電力でFUJIN-2サブシステムに電力を供給し、余剰電力をバッテリーに充電する。夜間はバッテリーからフライトに必要最低限の電力を供給する。この条件で極域実験なら1週間程度、オーストラリアならば24時間程度のフライトを計画している。

図 5．FUJIN-2 用口径 400 mm カセグレン望遠鏡に CFRP フードを取り付けた状態。

149

FUJIN-2を新規開発するにあたり、望遠鏡に装着するフードを開発した（図５）。このフードは太陽離隔15度以上の水星等の星を観測するために用いる。またフードと望遠鏡を接続する治具も設計した。その他、ナスミス停止機構やフォーカス停止機構など必要なものを適宜設計・開発した。CMGを新規に4台開発し、FUJIN-1実験時に確認された振り子運動の解消とゴンドラの3軸制御を確立する。
光学系では、観測に用いるカメラの波長感度特性の試験と光軸調整試験を行った。この実験より300 nmの波長に感度があることが実験で確認された。電源系では気密容器(C1容器)の熱真空試験を行った。C1容器内に充放電回路とバッテリー、PCの発熱を模擬したヒーターを設置した。センサーにはサーミスタを用いて、適当な箇所7箇
所の温度を測定した。この測定結果と一致するように熱解析を行い、熱真空試験環境下で保温に必要な断熱材やヒーター等の性能を見積もった。
成層圏での太陽電池パネルの温度を地上実験と熱解析によって求めた。太陽電池パネルの温度が及ぼす影響は
主に２つあり、ひとつは、温度上昇によって太陽電池パネルの発電効率が低下する点と、太陽電池パネルからの赤外放射によって、望遠鏡鏡筒の熱歪みが発生し、主鏡が歪んだりピントがずれたりするために解像度が悪くなることがあげられる。熱モデルを作成するためには、太陽電池パネルの赤外放射率εと、対流によって太陽電池パネ
ルから放出される熱量Qが分かっている必要がある。それらを求めるために、太陽電池パネルを使った地上実験を行った。実験では、太陽電池パネルの温度や発電量をはじめ、周囲の気温や温度を測定した。太陽電池パネルと周囲のエネルギー収支は①太陽からの放射エネルギー、②赤外放射、③対流によるパネルからの熱放出、④発電された電力量である。以上を用いて未知数であるεとQを導出した。実験で求めた赤外放射率と対流の係数を使って、熱解析を行った。解析は地上と成層圏で分け、それぞれパネル温度を計算した。その結果、成層圏での太陽電池パ
ネルの温度は約53℃であることが分かった。懸念事項であった、発電効率の著しい低下と赤外放射による望遠鏡
鏡筒の熱歪みの影響はほぼないと言える。成層圏環境でも断熱材や冷却材は必要がないとわかった。
NASAジェット推進研究所(JPL)が提供しているSPICE Toolkit(以下、SPICE)を利用してFUJIN-2の電源収支
フライトシミュレーション・プログラムを開発した。SPICEとは惑星ミッションの補助データを扱うソフトウェ
アである。このプログラムを利用して、ある時刻に成層圏高度に浮遊しているFUJIN-2から見た太陽や観測対象となる惑星の赤経赤緯を入手し、高度角と方位角を算出する。FUJIN-2に一定の角度で取り付けられた太陽電池
パネルの法線に対する太陽光線の入射角を得る。法線と入射角との割合から太陽電池パネルの発電量を得る。最大1週間程度のフライトを想定したシミュレーションを行う。このプログラムの利用により、現在計画されているフライトの電源収支計画を立てることが可能である。
3. 優れた成果が上がった点
成層圏環境は薄いながらも無視できない空気が存在し、熱解析をやっかいなものにしている。本研究で成層圏環境下での熱解析を実施し、気密容器温度や太陽電池温度を予測することができるようになった。
4. 課題となった点
2対のCMGを用いてゴンドラを３軸姿勢制御するシステムを製作した。しかし、まだ数値シミュレーションでの性能評価しかしていない。実機との誤差を考えると、エンジニアリングモデルを用いた地上実験で姿勢制御性
能を評価する必要がある。その実験は2020年春に実施する予定である。
観測で得られる金星大気の近紫外スペクトルからフィッティングによって吸収分子種毎の雲頂領域での存在量の推定は容易にできる。しかし、その値から雲層中での太陽光加熱率を導出するには、雲層中の物質分布や太陽放射伝達を解く高度なモデルが必要である。その手法を検討している。
5. 研究期間終了後の展望150

プロジェクトの実現のためには1.5～2億円の気球実験資金が必要である。科学研究費補助金及びJAXA公募「小規模計画」に申請して、資金の調達を図る。
6. 研究成果公表【原著論文】
1． FUJIN-2: Balloon Borne Telescope for Optical Observation of Planets
Yasuhiro Shoji, Makoto Taguchi, Toshihiko Nakano, Atsunori Maeda, Masataka Imai, Yuya Goda,
Makoto Watanabe, Yukihiro Takahashi, Yuji Sakamoto, and Kazuya YoshidaTrans. JSASS Aerospace Tech. Japan, 14, ists30, Pk_95–Pk_102, (2016).
2． Characteristics Evaluation and Performance Improvement Method of Balloon-Borne Telescope Pointing
Control System
Toshihiko Nakano, Makoto Taguchi, Yasuhiro Shoji, Mao Takamura, Daiki Sunaguchi, Masataka Imai,
Makoto Watanabe, Yukihiro Takahashi, Yuji Sakamoto, and Kazuya Yoshida
31th International Symposium on Space Technology and Science, 2017-m-06 (2017).
【国際学会発表】
1． A Circumpolar Stratospheric Telescope for Observations of Planets – FUJIN
11th Annual Meeting, Asia Oceania Geoscience Society, (Royton Sapporo Hotel, Sapporo, Jul. 28－Aug. 1,
2014)
Makoto TAGUCHI, Atsunori MAEDA, Toshihiko NAKANO, Kazuya YOSHIDA, Yuji SAKAMOTO,
Yasuhiro SHOJI, Yukihiro TAKAHASHI, Masataka IMAI, Junpei NAKAMOTO, Makoto WATANABE,
and Yuya GOUDA【国内学会発表】
1． Observation of planets by a circumpolar stratospheric telescope system FUJIN
136th Annual Meeting, Society of Geomagnetism and Earth, Planetary and Space Sciences (Kissei Bunka
Hall, Matsumoto, Oct. 31-Nov. 3, 2014)
Makoto Taguchi, Atsunori Maeda, Kazuya Yoshida, Yuji Sakamoto, Toshihiko Nakano, Yasuhiro Shoji,
Yukihiro Takahashi, Jumpei Nakamoto, Masataka Imai, Makoto Watanabe, Yuki Goda, and Takeshi
Kawahara
2． 極周回成層圏テレスコープ(FUJIN)による惑星大気観測計画
2014年度大気球シンポジウム (宇宙科学研究所、相模原、2014年11月6、7日)
田口 真、前田惇徳、吉田和哉、坂本祐二、中野壽彦、莊司泰弘、高橋幸弘、渡辺誠、今井正尭、合田雄哉

3． 極周回成層圏望遠鏡による惑星観測 – FUJINプロジェクト –第15回宇宙科学シンポジウム (宇宙科学研究所、2015年1月6、7日)
Atsunori MAEDA, Makoto TAGUCHI, Yasuhiro SHOJI, Toshihiko NAKANO，Masataka IMAI，Yuya
GODA, Makoto WATANABE，Yukihiro TAKAHASHI，Yuji SAKAMOTO, and Kazuya YOSHIDA

151

4． 極周回成層圏テレスコープ(FUJIN)による惑星大気観測計画
平成27年度大気球シンポジウム (宇宙科学研究所、相模原、2015年11月5日～6日)
田口 真、前田惇徳、高村真央、吉田和哉、坂本祐二、中野壽彦、莊司泰弘、高橋幸弘、渡辺 誠、今井正尭、
合田雄哉
5． 極周回成層圏テレスコープ(FUJIN)による惑星大気観測計画
平成28年度大気球シンポジウム (宇宙科学研究所、相模原、2016年11月1日～2日)
田口 真、高村真央、砂口大樹、吉田和哉、坂本祐二、中野壽彦、莊司泰弘、高橋幸弘、今井正尭、渡辺 誠
6． 極周回成層圏テレスコープFUJIN
平成29年度大気球シンポジウム (宇宙科学研究所、相模原、2017年11月9日～10日)
田口 真、莊司泰弘、中野壽彦、高橋幸弘、今井正尭、白藤祐稀子
7． 極周回成層圏テレスコープFUJINによる金星大気観測
平成30年度大気球シンポジウム (宇宙科学研究所、相模原、2018年11月1日～2日)
田口 真、莊司泰弘、中野壽彦、高橋幸弘、佐藤光輝、今井正尭、白藤祐稀子
8． Identiﬁcation of a UV absorber in the Venus atmosphere by FUJIN
144th Annual Meeting, Society of Geomagnetism and Earth, Planetary and Space Sciences (Nagoya
University, Nagoya, Nov. 23-27, 2018)
Yukiko Shirafuji, Makoto Taguchi, Masataka Imai, Yukihiro Takahashi, Mitsuteru Sato, Toshihiko
Nakano, and Yasuhiro Shoji152立教大学大学院理学研究科・私立大学戦略的研究基盤形成支援事業「地上実験・飛翔体観測と理論による宇宙像解明の研究拠点形成」

水素吸収セルの開発
立教大学大学院理学研究科・先端科学計測研究センター 田口 真
亀田真吾、吉岡和夫
1. 背景と目的
惑星、衛星、小惑星、彗星などの太陽系内天体に含まれる水は太陽紫外線によって水素原子と酸素原子に解離する。それらは熱的あるいは非熱的な散逸過程を経て天体の重力を振り切って宇宙空間に散逸する。天体の周囲に分布するそれらの原子は太陽光を共鳴散乱して惑星コロナを形成する。水素吸収セル法は惑星探査機に搭載され、惑星コロナを観測するための光学的観測手法である。巨大な分光器を要しない小型軽量なセンサーで水素ライマ
ン α 光の発光スペクトルプロファイルを推定できる。水素吸収セル法を用いると、惑星コロナの発光強度の空間分布のみならず、コロナを形成する水素原子の温度や D/H 比を推定することも可能である。日本初の火星探査機「のぞみ」に水素吸収セルフォトメターが搭載されたが、探査機の不具合のため観測はできなかった。それ以来、より高性能の吸収セルの開発を継続してきた。本研究では実際に具体的なミッションに搭載可能な吸収セルの開発を目標とする。

2. 研究成果
水素と重水素は質量が２倍異なるため、惑星大気からの散逸 度に大きな差がある。それを利用すると、惑星大
気の水素・重水素比から過去に失われた水の量を推測できる。水の存在量は、惑星において生命体の有無や存在の条件を得る手がかりとなる。惑星から散逸する水素・重水素比をリモートセンシングする手段として、惑星コロナの水素・重水素ライマンα発光強度を計測する方法がある。惑星コロナとは惑星の外気圏の原子が太陽光を散乱して光る現象である。水素吸収セル法は小型軽量低消費電力という特徴を生かして、人工衛星や惑星探査機に搭載して惑星コロナの観測が可能である。また、発光のドップラー幅を測定することが可能で、外気圏の温度を導出することができる。本研究では新規開発された水素吸収セルの吸収性能評価を行い、吸収セルの性能に関する様々なパラメターにおいて最適な数値を導き出すことが目的である。
水素吸収セルは円筒状のガラスの両底面にMgF2窓が取り付けられた構 をしており、内部には水素分子が封入されている。MgF2は波長110 nm-7500 nmの光を透過する光学結晶である。セル内部に置かれたフィラメントを点灯すると、セル内部の水素分子は水素原子に熱解離する。MgF2窓から入射した惑星コロナからの水素ライマン
α線(121.567 nm)はフィラメントがOFFのときにはセル内を透過するが、フィラメントがONのときには解離生成した水素原子が共鳴散乱するためセルを透過しない。フィラメントOFF時とON時の透過光量の差とることで水素
ライマンα線の強度を測定することができる。重水素吸収セルには重水素が封入されており、同様にフィラメン
トのON/OFFによって重水素ライマンα線(121.534 nm)を検出可能である。中心波長が近接した水素ライマンα線と重水素ライマンα線を分光器で分離するには米国の火星探査機MAVENに搭載されたような巨大な分光器が必要である。しかし、吸収セルを用いることで小型軽量なセンサーで水素、重水素ライマンα線の強度を測定することが可能となる。
吸収セルの吸収幅は水素ガスの解離率と温度によって決まる。フィラメント電力が大きいほど吸収幅は大きくなる。一方、惑星コロナの温度が高いほど、原子の 度は くなり、放つ光が受けるドップラー幅は大きくなる。
その結果、フィラメント電力とライマンα光の透過率の関係は、惑星コロナの温度によって傾きに違いが出る。この傾きから惑星コロナの温度を推定することが可能である。

153

2016年7月にフランスのパリ郊外にあるSOLEIL Synchrotronという放射光実験施設で吸収セルの吸収性能評価を目的とした実験を行った。SOLEILでは、シンクロトロン放射による真空紫外領域の強い連続光を利用でき、
DESIRSと呼ばれる高い波長分解能がフーリエ変換分光計に備えられている。本実験ではセル内のガス密度、電力、光路長、フィラメントの種類、フィラメントの数の条件を変え、吸収セルのフィラメントをつけたときの吸収スペクトルの変化を測定した。その結果、最も吸収効率が高いのは水素ガス圧力が1～2 hPa、フィラメント線径が0.0244 mm、フィラメント長さが14.8 mmで、電力が3 Wのときであることがわかった。
2018年6月に再びSOLEILにおいて吸収セルの性能評価実験を行った。主に吸収の位置依存性を調べた。ビームが通る位置がフィラメントに近いほど吸収を強く受ける結果を得た。セル内部の水素原子密度分布を解くシミュ
レーションと合わせた詳しい解析を進めている。
これまで吸収セルのガス導入管はオープンのまま、内部の水素ガスを出し入れして実験を行っていた。しかし、搭載する吸収セルはガスを封じ切らなければならない。そこで、これまでSOLEILでの実験で使用した光路長60mmと100 mmの2種類の吸収セルを使って、ガスを封じた吸収セルを試作した（図1）。
試作した吸収セルのフィラメントの耐久性を調べるためにフィラメントに流れた電流値の時間変化を求めた。
実験中フィラメントには10 Vの電圧のON/OFFを繰り返していたため、電圧ON/OFF時の時間を累積しそれに伴う電流値の変化を調べた。フィラメントは吸収セルの上部と下部にそれぞれ5本ずつの計10本取り付けられているが、それぞれ1本ずつを使用して同時に点灯させた。約62.5時間で1本目のフィラメントが切れた。2本目のフィラ
メント約69時間点灯し続けたが切れなかったが、徐々に流れる電流は低下した。最初に切れたフィラメントと同じ電流値で切れるとすると、残りのフィラメントも約90時間点灯し続けると切れると予測される。
今後吸収セルを用いた観測として視野に入れている地球コロナの観測ではミッションライフを24ヶ月、マージンとして2倍の48ヶ月を10本のフィラメントで平均して、1本あたりの目標耐久時間は約4.8ヶ月である。そのため、フィラメントの耐久性は改善の必要がある。フィラメントの寿命を縮めた要因としては、吸収効率を重視してフィラメント径を細くしすぎたこと、吸収セルのベーキングが十分ではなく、脱ガスによりフィラメントが酸化することが考えられる。そのため、フィラメント径については吸収効率だけでなく耐久性の面も含めた最適化をしていかなければならない。ベーキングについては、吸収セルと真空装置の接続部分のカルレッツ製Оリングの耐熱温度が300 ℃であること、使用している一部の温度調節器の警報出力温度が200 ℃であることによる温度上限を改善することでベーキング温度をより高く設定可能にする必要がある。吸収セルと真空装置の接続部分には、
Оリングでなく銅ガスケットを使用することができれば耐熱温度による温度上限は解消され、Оリングシール部

図１．試作した光路長 60 mm の吸収セル（左）及び 100 mm の吸収セル（右）。

154

からのマイクロリークの心配も排除される。さらに、吸収セルのフィラメントは現在10本であるがフィラメント
の本数を20本に増やし1本あたりの目標耐久時間を減らすなど対策を検討している。

3. 優れた成果が上がった点
Synchrotron SOLEILのフーリエ変換分光計を利用して、吸収セルの吸収プロファイルを精密に測定することができた。ガス圧、フィラメント電力、フィラメント形状など多くのパラメターを網羅した体系的なデータを取得し、セルの吸収性能の最適化ができた。得られた結果は論文として上梓した。
4. 課題となった点
フィラメント耐久性能の不足していることがわかった。これは吸収効率を追求しすぎたためと考えられる。単にフィラメント径を太くすることで寿命は改善されると見込まれる。しかし、それにしたがってフィラメント電力は増加するので、両者のバランスをとることが必要である。
5. 研究期間終了後の展望
本研究で水素吸収セルを宇宙ミッションに採用されることが現実的になってきた。NASAのプログラムに応募しているSIHLAミッションに吸収セルを搭載する。このミッションは地球コロナ及び惑星間水素風の観測を目的としている。2019年夏に採否が決定する。採用された場合は搭載品を製作し、供給する。他の惑星探査小型ミッションへ水素吸収セルの搭載も検討している。
6. 研究成果公表【原著論文】
１．Evaluation of hydrogen absorption cells for observations of the planetary coronas
Kuwabara, M., M. Taguchi, K. Yoshioka, T. Ishida, N. de Oliveira, K. Ito, S. Kameda, F. Suzuki, and I.
YoshikawaRev. Sci. Instr., 89, (2018).
【国際学会発表】
1． Optimization of the hydrogen absorption cell dedicated to small satellite missions
2018 AGU Fall Meeting (Washington, D. C., U.S.A., Dec. 10-14, 2018)
Masaki Kuwabara, Makoto Taguchi, Kazuo Yoshioka, Shingo Kameda, and Ichiro Yoshikawa【国内学会発表】
1． Evaluation of hydrogen absorption cells for observation of the planetary coronas
地球電磁気・地球惑星圏学会、第140回地球電磁気・地球惑星圏学会講演会 (九州大学、福岡、2016年11月)
Masaki Kuwabara, Makoto Taguchi, Kazuo Yoshioka, Tokio Ishida, Shingo Kameda, and Ichiro
Yoshikawa155

2． 水素吸収セル法による惑星コロナ観測「プラズマ科学における分光計測の高度化と原子分子過程研究の新展開」「原子分子データ応用フォーラム
セミナー」合同研究会 (核融合科学研究所、土岐、2016年12月20日～22日)
田口 真
3． D/H吸収セルの開発と惑星科学への貢献
第19回惑星圏研究会 (東北大学、仙台、2018年2月)
吉岡和夫、桑原正輝、田口 真、川原琢也、亀田真吾、吉川一朗
4． Optimization of the hydrogen absorption cell dedicated for ultra-small missions
JpGU-AGU Joint Meeting 2018 (Makuhari Messe, Chiba、2018年5月)
M. Kuwabara, M. Taguchi, K. Yoshioka, S. Kameda, F. Suzuki, and I. Yoshikawa

156

立教大学大学院理学研究科・私立大学戦略的研究基盤形成支援事業「地上実験・飛翔体観測と理論による宇宙像解明の研究拠点形成」

金星大気の研究立教大学大学院理学研究科・先端科学計測研究センター 田口

真

原

哉

1. 背景と目的2010 年 5 月に ち上げられた金星探査機「あかつき」は同年 12 月の金星周回入にしたが、2015 年 12 月に入再 戦し成 した[Nakamura et al., 2014; 2016]。「あかつき」は金星の大気 イナミクスの解明を目標とした惑星気象衛星で、搭載された５台のカメラは金星大気の異なる高度から発する光を検出し、電波
観測と合
わせて 3
的に大気を観測する。3 年余りの観測期間に金星を 100 回以上周回し、2019 年 3 月現在
も観測を 続している。搭載観測機器の一つである
中間赤外カメラ(LIR)は金星雲頂からの波長 8～12µm の赤外放射を捉える[Fukuhara et al., 2011;2017b]。得られた画像からは雲頂輝度温度分布が得られる。本研究では主に LIR による輝度温度分
布を使用した研究成果を報 する。
2. 研究成果(1) 定在温度構造の研究

図 1．金星探査機「あかつき」が金星周回に 入された直 に中間赤外カメラ(LIR)が捉えた金星雲頂温度分布。白い方が輝度温度が高い。上が 。中央やや にに延びる 状の温度構造、 極に高温領域（極 ）、
球高緯度地域には 西方向の帯状低温領域、低緯
度には方向に びる 状や不規 な構造が見える。また、ディスク中心から周辺へ向かって温度が下がる 向（リム ークニング）が認められる。

「あかつき」が周回
入直 にLIRが撮像した画像を図1に示す。金星ディスク中心のやや（西）から上下（）方向に びる 状の高温領域、その に西側には同様の低温領域が認められる。この温度
構造はそのなくとも4日間は同じ場所に観測された。金星雲頂高度では赤 上で100 m/sにも達する 風がいていて、4～5日間で金星を一周する。しかし、この 状温度構造は っくりと自転する金星の同じ経度上にとどまっていた[Fukuhara et al., 2017a]。その 、この 状定在温度構造は低緯度高地の上空に金星ローカルタイ
ムの正 から 方にかけてのみ出現することがわかった[Kouyama et al., 2017]。 状定在温度構造は高地で発生した重力波（山 波）が上空及び方向に伝 し、雲頂温度に与えた 乱と考えられている。重力波の伝 過程
を数値シミュレーションで再現した結果、 状定在温度構造出現のローカルタイム 存性は、重力波の伝 過程ではなく、発生源に原因があると推測されている。
(2) 極 の研究
金星の両極には、ポーラー イポール・ポーラーカラーという特異な温度構造があることが知られている。ポーラー

イポールは極周りのの中心にある高温領域で極付近を中心に西向きに回転する。ポーラーカラーは極157

の周りに広がる低温領域である。過去の金星ミッションPioneer Venus (PV)の赤外観測でこれらの構造は発見され、Venus Express (VEx)搭載赤外分光器VIRTISで詳しく調査された。
極 の形状は経度方向の波数（0, 1, 2）によって分 され、数時間から数日の時間スケールで変化する。さらに
極 の回転周期は、PVの観測で 極の雲頂で2.8～3.2日、VExの観測で 極の雲頂よりもやや低い高度62~63 km
付近において2.5日と導出されている。この
球 対 の理由は時間変化によるものなのか太陽光加熱などの外的要因によるものなのかはまだ明らかになっていない。また、極 の同時観測の前 はいまだ地上観測しかない。
2016年から2017年にかけてLIRが取得した輝度温度画像から極 の動態を調べた。LIRが極 を観測している
高度は雲 子の高度分布及びジオメトリーを考 すると約70 kmである。本研究の結果、その高度での極 の回転周期は、 極で約3.8～4.6日、 極で約3.1日と初めて求められた。今回特定できた形状はすべて波数2となった。
本研究では、過去の観測によって得られた 極及び 極の極 の回転周期よりも有 に大きい値が得られた。この違いが時間変化によるものか、観測高度の違いによるものかは明らかにならなかった。また、データ同化を取り入れたシミュレーションによる極域大気の循環周期は約2日で、それと比較しても今回得られた極 の回転周期は大きい。その違いは物質の 動速度と波動の位相速度の違いかもしれない。今 もLIRで極 の観測を続け、極の長期的な変動を捉えれば、それらの えが得られると期 される。
(3) 小さい水平スケールの温度構造の研究
LIRは画素毎のオフセットのばらつきをなくすため、観測対象画像（シャッター開状態で取得された画像）からシャッター画像（シャッター閉状態で取得された画像）を 算し差分画像を取得する。また、LIRはラン ム イ
ズを低 するため、2段階の画像積算機能を備える。1段階目は30 Hzで連続出力される画像を32枚積算し、約4 間に1組の観測対象画像とシャッター画像を出力する。2段階目は1段階目の積算で得られた観測対象画像とシ
ャッター画像の差分画像をさらに32枚積算し、約2分間に1枚画像出力する。探査機が近金点を 過する前では探査機の速度は速くなる。約2分間での衛星直下点の 動距離は近金点を 過する前 において約280 kmである。また、LIRが 性空間指向している場合と金星中心指向している場合に約2分間で画素中心付近で撮像された地点が 動する画素数はそれぞれ2.2ピクセル、6.0ピクセルである。そのためそのまま積算すると画像が れてしまう。そこで近金点観測時には、2段階目の積算をしない画像を連続して32回取得し、地上にデータをしてから位置補正をして積算する手法がとられる。その際にLIRの画素の1/10のサイズのサブピクセルに画像を分割し、サブピクセルの精度で位置補正をしてから積算する手法を 用すると、本来の空間分解能よりも空間分解能がされる[Taguchi et al., 2012]。
そのような 理をして得られた近金点付近の画像に現れている雲頂の温度 乱の特徴がローカルタイム（金星時間）によってどのように変化するのかを調べた。ローカルタイム13～18時と23時周辺に温度 乱の波が見えている。13～18時は前出の 状定在温度構造をとらえていると考えられ、23時周辺では夜間に波長100 km付近の温度 乱の強度が高いことからImamura et al. [2014]のシミュレーション結果と整合する。このことから、23時周辺で見える温度 乱の波は雲層内の対流を起源とした内部重力波に う大気の上下動である可能性がある。そして、
正 ～ 方、夜間に温度 乱が見られ、その他のローカルタイムではあまり大きな温度 乱が見られないことから、雲頂の温度 乱はローカルタイム 存性があるといえる。今 の画像数の 加でより一 的なデータを得る
ことや、雲層における対流の数値シミュレーションをLIRで観測する高度65 kmまでのばすことにより精度を すことが可能である。
(4) リムークニングの研究

LIRが撮像した金星画像には中低緯度領域で金星ディスク中心から周辺に向かって温度が低下するリム ーク
ニングと ばれる特徴が見られる。リム ークニングはリムに近づくほどLIRが計測する赤外光が放射される高度

158

が高くなり、高度が高いほど気温が低いことによって生じる。リム ークニングの形状に着目し金星大気の温度や雲 子分布の鉛直構造を調べた。まず、「あかつき」が高度60,000
km～100,000 kmの 囲にいる期間にLIRが撮像した金星大気の輝度温度分布から赤外放射の天頂角の 数としてリム ークニングを捉える。緯度帯毎に天頂角に対する輝度温度分布に 数をフィッティングしてリムークニングのをパラメター化する。リムークニング
及び雲頂大気温度の緯度
ローカルタイム 存性について調べた。
その結果、図２に示すように、どの緯度帯でもリム ークニング
がローカルタイムによって波数2の構造を持っていることが明した。波数2の波の振幅は赤 付近が最も大きく緯度が高くなるにしたがってする。金星大気温度がローカルタイムによって波数2を持っていて、それが太陽光 射に

図２．リム ークニングの
ム・緯度分布。

を表す係数 C2 のローカルタイ

よって起こる熱の一つの 日によるものであることがわかっている[Zasova et al., 2007]。本研究で金星大気温度の緯度ローカルタイム 存について調べた結果でも同様の分布を得たことから、リム ークニングにも 日があると考えられる。
これらによりリム ークニングはローカルタイムによって変化する 日が存在することが示された。さらに温度とリム ークニングの係数の 日成分は位相がずれている。今 、他の「あかつき」搭載観測機器
によるデータや数値モデルによるシミュレーション結果と比較することで、リム ークニングに 日が観測されるメカニズムを明らかにしていく。熱は金星大気のスーパーローテーションの維持に重要な 割を果たしていると予想されており、本研究の今 の発 によってスーパーローテーションのメカニズム解明に近づくと期される。

3. 優れた成果が上がった点
れた成果として 状定在温度構造の発見が上げられる。これは過去の観測では捉えられていなかった現象で、LIRによって熱赤外スナップショットを多数取得できたことが発見につながった。地球大気にもこの構造との定在重力波の存在は見つかっていたが、これほど大規模な構造は他の惑星も含めて見つかっていなかった。 状
定在温度構造はスーパーローテーションにとってはさせる効果を持つと考えられる。過去の観測データを見直して、 状定在温度構造が再発見されるか、それとも過去には存在しなかったのか見極める必要がある。
4. 課題となった点
状定在温度構造を作り出していると考えられる山 波の 起メカニズムとローカルタイム 存性を明らかにすることが今 の課題である。当初目的のスーパーローテーションの維持メカニズムの解明はばまできているかどうかというとこ である。LIR観測によって導出された大気波の構造を詳しく解析することで、大気波がスーパーローテーション維持に果たす 割が定量的に明らかになると期 される。

159

5. 研究期間終了後の展望「あかつき」データの生 に解析や研究が いついていない状 である。 き続き「あかつき」データ及び数値シミュレーションを使った金星大気の研究を進 させ、金星大気 イナミクスの解明、ひいては一 惑星気象学の確立を目指す。
6. 研究成果公表【原著論文】
1． Return to Venus of the Japanese Venus Climate Orbiter AKATSUKI
Masato Nakamura, et al., Tetsuya Fukuhara (22 中11 目）, Makoto Taguchi (22

中18

目）

Acta Astronautica, 93, 384–389, (2014).
2． Infrared cameras onboard Venus Orbiter Akatsuki
Naomoto Iwagami, Takehiko Satoh, Makoto Taguchi, Takeshi Imamura, and Masato Nakamura
J. Jpn Soc. Infrared Science & Technology, 26, 5–12, (2016).
3． AKATSUKI returns to Venus
Masato Nakamura, et al., Makoto Taguchi (52 中13目）, Tetsuya Fukuhara (52 中14目）

Earth Planets Space, 68:75, (2016).
4． Large stationary gravity wave in the atmosphere of Venus
Tetsuya Fukuhara, et al., Makoto Taguchi (Corresponding Author) (19 中14目）

Nature Geoscience, 10, 85–88, (2017a).
5． Absolute calibration of brightness temperature of the Venus disk observed by the Longwave Infrared
Camera onboard Akatsuki
Tetsuya Fukuhara, et al., Makoto Taguchi (30 中2 目）
Earth Planets Space, 69:141, (2017b).
6． Overview of Akatsuki data products: definition of data levels, method and accuracy of geometric correction
Kazunori Ogohara, et al., Makoto Taguchi (31 中16 目）, Tetsuya Fukuhara (31 中20 目）
Earth Planets Space, 69:167, (2017).
7． Topographical and Local-Time Dependence of Large Stationary Gravity Waves observed at the cloud topof Venus
Toru Kouyama, et al., Makoto Taguchi (26 中3 目）, Tetsuya Fukuhara (26 中4 目）
Geophys. Res. Lett., 44, 12,098–12,105, (2017).
8． Venus Looks Different at Different Wavelengths: Morphology of the Global Day and Night Cloud Coverat Different Wavelengths from Akatsuki Cameras
Sanjay S. Limaye, et al., Makoto Taguchi (29 中7 目）, Tetsuya Fukuhara (29 中8 目）
Earth Planets Space, 70:24, (2018).

160

【国際学会発表】
1． Initial results of the Venusian cloud-top temperature observations by Akatsuki/LIR
International Venus Conference 2016 (Merton College, Oxford, UK、2016年4月)
Taguchi, M., T. Fukuhara, T. Imamura, M. Nakamura, M. Suzuki, T. M. Sato, N. Iwagami, M. Ueno, G.
L. Hashimoto, T. Kouyama, S. Takagi, and M. Sato
2． Venusian Cloud-Top Temperature Observed by Akatsuki/LIR
13th Annual Meeting, Asia Oceania Geoscience Society (China National Convention Centre, Beijing,
China、2016年8月)
Makoto Taguchi, Testuya Fukuhara, Takeshi Imamura, Masato Nakamura, Takao M. Sato, Naomoto
Iwagami, George Hashimoto, Toru Kouyama, Munetaka Ueno, Mitsuteru Sato, Seiko Takagi, Makoto
Suzuki
3． A bow-shaped thermal structure traveling upstream of the zonal wind flow of Venus atmosphere
DPS 48/EPSC 11 (Pasadena Convention Center, Pasadena, U.S.A.、2016年10月)
Makoto Taguchi, Testuya Fukuhara, Takeshi Imamura, Toru Kouyama, Masato Nakamura, Takao M.
Sato, Munetaka Ueno, Makoto Suzuki, Naomoto Iwagami, Mitsuteru Sato, George L. Hashimoto, andSeiko Takagi
4． Correction of brightness offset seen in Akatsuki LIR image
JpGU-AGU Joint Meeting 2017 (Makuhari Messe, Chiba、2017年5月)
Tetsuya Fukuhara, Akane Hayashitani, Makoto Taguchi, Takeshi Imamura, Toru Kouyama, Takao M.
Sato, George Hashimoto, Mitsuteru Sato, Naomoto Iwagami, and Masato Nakamurai
5． Synergetic mission of simultaneous observations toward bow-shaped structures induced by atmosphericgravity wave on Venus with ALMA and Venus Climate Orbiter “Akatsuki”
JpGU-AGU Joint Meeting 2017 (Makuhari Messe, Chiba、2017年5月)
Hiroyuki Maezawa, Ryosuke Aoki, Daiki Haraguchi, Makoto Taguchi, Tetsuya Fukuhara, Hideo Sagawa,Kazuya Saigo, Takao M. Sato, Yeon Joo Lee, and Takeshi Imamura
6． Study of the horizontal distribution of Venusian sulfuric clouds using a general circulation model:
Comparison with the Akatsuki data
JpGU-AGU Joint Meeting 2017 (Makuhari Messe, Chiba、2017年5月)
Takehiko Akiba, Takeshi Kuroda, Kohei Ikeda, Naoki Terada, Yasumasa Kasaba, Arihiro Kamada,
Masaaki Takahashi, Takao M. Sato, Takehiko Satoh, Makoto Taguchi, and Shigeto Watanabe
7． Characteristic features in cloud-top temperature of Venus
JpGU-AGU Joint Meeting 2017 (Makuhari Messe, Chiba、2017年5月)
Makoto Taguchi, Tetsuya Fukuhara, Toru Kouyama, Takeshi Imamura, Takao M. Sato, Masahiko
Futaguchi, Mao Takamura, Takeru Yamada, Naomoto Iwagami, Makoto Suzuki, Munetaka Ueno,
Mitsuteru Sato, George Hashimoto, Seiko Takagi, and Masato Nakamura

161

8． Coordinated observation of Venus cloud top with Subaru and Akatsuki
JpGU-AGU Joint Meeting 2017 (Makuhari Messe, Chiba、2017年5月)
Takao M. Sato, Hideo Sagawa, Toru Kouyama, Makoto Taguchi, Yeon Joo Lee, Javier Peralta, Masahiro
Takagi, George Hashimoto, Takehiko Satoh, Yasumasa Kasaba, Shohei Aoki, Tetsuya Fukuhara, Atsushi
Yamazaki, Takeshi Imamura, and Masato Nakamura
9． Frequent appearance of large stationary gravity waves in Venus atmosphere
JpGU-AGU Joint Meeting 2017 (Makuhari Messe, Chiba、2017年5月)
Toru Kouyama, Takeshi Imamura, Makoto Taguchi, Tetsuya Fukuhara, Takao M. Sato, George
Hashimoto, Masahiko Futaguchi, Naomoto Iwagami, Makoto Suzuki, Munetaka Ueno, Mitsuteru Sato,
Seiko Takagi, Takehiko Satoh, and Masato Nakamura
10．
Characteristic of polar dipoles seen by LIR onboard the Venus orbiter Akatsuki
JpGU-AGU Joint Meeting 2017 (Makuhari Messe, Chiba、2017年5月)
Mao Takakmura, Makoto Taguchi, Tetsuya Fukuhara, Toru Kouyama, Takeshi Imamura, Takao M. Sato,
Masahiko Futaguchi, Takeru Yamada, Masato Nakamura, Naomoto Iwagami, Makoto Suzuki, Munetaka
Ueno, Mitsuteru Sato, George Hashimoto, and Seiko Takagi
11．
Characteristic Features in Cloud-Top Temperature of Venus
14th Annual Meeting, Asia Oceania Geoscience Society (Suntec Singapore Convention & Exhibition
Centre, Singapore、2017年8月)
Makoto TAGUCHI, Tetsuya FUKUHARA, Toru KOUYAMA, Takeshi IMAMURA, Takao M. SATO, Mao
TAKAMURA, Takeru YAMADA, Masahiko FUTAGUCHI, Naomoto IWAGAMI, Makoto SUZUKI,
Munetaka UENO, Mitsuteru SATO, George HASHIMOTO, Seiko TAKAGI, and Masato
12．
Characteristic of Polar Dipoles Seen by LIR Onboard the Venus Orbiter Akatsuki
14th Annual Meeting, Asia Oceania Geoscience Society (Suntec Singapore Convention & Exhibition
Centre, Singapore、2017年8月)
Mao TAKAMURA, Makoto TAGUCHI, Tetsuya FUKUHARA, Toru KOUYAMA, Takeshi IMAMURA,
Takao M. SATO, Masahiko FUTAGUCHI, Takeru YAMADA, Masato NAKAMURA, Naomoto IWAGAMI,
Makoto SUZUKI, Munetaka UENO, Mitsuteru SATO, George HASHIMOTO, and Seiko TAKAGI
13．
Precision of Brightness Temperature for Akatsuki LIR Observation on Orbit
14th Annual Meeting, Asia Oceania Geoscience Society (Suntec Singapore Convention & Exhibition
Centre, Singapore、2017年8月)
Tetsuya FUKUHARA, Akane HAYASHITANI, Makoto TAGUCHI, Takeshi IMAMURA, Toru KOUYAMA,
Takao M. SATO, George HASHIMOTO, Mitsuteru SATO, and Masato NAKAMURA
14．
Study on the thermal structure of the Venusian polar atmosphere2017 AGU Fall Meeting (New Orleans, Louisiana, U.S.A.、2017年12月)
Mao Takamura, Makoto Taguchi, Tetsuya Fukuhara, Toru Kouyama, Takeshi Imamura, Takao M. Sato,
Masahiko Futaguchi, Takeru Yamada, Masato Nakamura, Naomoto Iwagami, Makato Suzuki, Munetaka
Ueno, Mitsuteru Sato, George L. Hashimoto, and Seiko Takagi

162

15．
Vertical Propagation of the Large Stationary Gravity Waves in the Venus Atmosphere
JpGU-AGU Joint Meeting 2018 (Makuhari Messe, Chiba、2018年5月)
Takeru Yamada, Takeshi Imamura, Tetsuya Fukuhara, and Makoto Taguchi
16．
Local-time dependence of the cloud-top Temperature of Venus obtained by close-up observations of
LIR on board Akatsuki
JpGU-AGU Joint Meeting 2018 (Makuhari Messe, Chiba、2018年5月)
Tetsuya Fukuhara, Aya Nagata, Makoto Taguchi, Takeshi Imamura, and LIR Team
17．
Vertical Propagation of the Large Stationary Gravity Waves in the Venus Atmosphere15th Annual Meeting, Asia Oceania Geoscience Society (Hawaii Convention Centre, Honolulu, Hawaii,
U.S.A.、2018年6月)
Takeru Yamada, Takeshi Imamura, Tetsuya Fukuhara, and Makoto Taguchi【国内学会発表】
1． 「あかつき」中間赤外カメラによる金星雲頂温度観測
第29回大気圏シンポジウム (宇宙科学研究所、相模原, 2016年3月)
田口 真、 原 哉、神山、今村
、中村正 、、佐藤
じ ーじ、佐藤光輝、高子
2． あかつき搭載中間赤外カメラによる金星雲頂温度観測の初期結果
日本地球惑星科学連合2016年大 (メッセ、、2016年5月)
田口 真、 原 哉、今村
、中村正 、、佐藤雄、神山
佐藤光輝、高子、上野3． 金星雲頂高度に発見された 大重力波
日本気象学 2016年度
大 (大学、
原 哉、はしもとじ ーじ、内 、今村
佐藤光輝、佐藤 雄、、田口 真、高

雄、上野

、 上直

、はしもと

、 上直 、はしもとじ ーじ、、2016年10月)、 上直 、神山、村上真 、中村正 、小 原一 、子、上野、渡部重 、山田 学

4． 金星大気中に発見された 大定在重力波
第140回地球電 気・地球惑星圏学(
大学、、2016年11月)
田口 真、神山、今村、
内 、 原 哉、二口 彦、はしもとじ ーじ、 上直 、村上真 、
小 原一 、佐藤光輝、佐藤 雄、、高子、上野、渡部重 、山田 学、山、中村正

5． あかつき中間赤外カメラによる金星極域大気温度構造の解析
第140回地球電 気・地球惑星圏学(
大学、、2016年11月)
高村真央、神山、田口 真、 原 哉、今村、佐藤 雄、二口 彦、はしもとじ
上直 、佐藤光輝、高
子、上野
、中村正
6． LIRによって観測された金星雲頂高度における温度構造とその時間変化
第140回地球電 気・地球惑星圏学(
大学、、2016年11月)
神山、田口 真、 原 哉、佐藤 雄、二口 彦、はしもとじ ーじ、今村

163

ーじ、

、

7． Study on the thermal structure of the Venusian polar atmosphere142nd Annual Meeting, Society of Geomagnetism and Earth, Planetary and Space Sciences (Uji Campus,
Kyoto University, Kyoto、2017年10月)
Mao Takamura, Makoto Taguchi, Tetsuya Fukuhara, Toru Kouyama, Takeshi Imamura, Takao M. Sato,
Masahiko Futaguchi, Masato Nakamura, Naomoto Iwagami, Makoto Suzuki, Munetaka Ueno, Mitsuteru
SATO, George Hashimoto, and Seiko Takagi
8． Comparison of Akatsuki radio occultation experiments with thermal infrared image obtained by LIR
142nd Annual Meeting, Society of Geomagnetism and Earth, Planetary and Space Sciences (Uji Campus,
Kyoto University, Kyoto、2017年10月)
Tetsuya Fukuhara, Hiroki Ando, Masahiro Takagi, Takeshi Imamura, Makoto Taguchi, and Akatsuki
RS/LIR team
9． A numerical simulation of the large-scale stationary gravity waves in the Venus atmosphere142nd Annual Meeting, Society of Geomagnetism and Earth, Planetary and Space Sciences (Uji Campus,
Kyoto University, Kyoto、2017年10月)
Takeru Yamada, Takeshi Imamura, Tetsuya Fukuhara, and Makoto Taguchi
10．
Periodic analysis of Venus’ cloud-top temperature ﬂuctuation using by LIR images
144th Annual Meeting, Society of Geomagnetism and Earth, Planetary and Space Sciences (Nagoya
University, Nagoya、2018年11月)
Naoya Kajiwara, Takeshi Imamura, Makoto Taguchi, Tetsuya Fukuhara, and Toru Kouyama
11．
Vertical propagation of the large stationary gravity waves in the Venus atmosphere
144th Annual Meeting, Society of Geomagnetism and Earth, Planetary and Space Sciences (Nagoya
University, Nagoya、2018年11月)
Takeru Yamada, Takeshi Imamura, Tetsuya Fukuhara, and Makoto Taguchi
12．
Stationary features at Venusian cloud top extracted by averaging multiple mid-infrared images
144th Annual Meeting, Society of Geomagnetism and Earth, Planetary and Space Sciences (Nagoya
University, Nagoya、2018年11月)
Kiichi Fukuya, Takeshi Imamura, Makoto Taguchi, Tetsuya Fukuhara, and Toru Kouyama
13．
Comparison of horizontal distributions of temperature and UV absorbers at the Venus cloud-tops
144th Annual Meeting, Society of Geomagnetism and Earth, Planetary and Space Sciences (Nagoya
University, Nagoya、2018年11月)
Shinichiro Kawase, Makoto Taguchi, and Tetsuya Fukuhara
14．
Feature extraction from Venusian cloud morphology using principal component analysis
144th Annual Meeting, Society of Geomagnetism and Earth, Planetary and Space Sciences (Nagoya
University, Nagoya、2018年11月)
Minori Narita, Takeshi Imamura, Yusuke Nara, Yeon Joo Lee, Shigeto Watanabe, Atsushi Yamazaki,
Takehiko Satoh, Makoto Taguchi, Tetsuya Fukuhara, and Manabu Yamada

164立教大学大学院理学研究科・私立大学戦略的研究基盤形成支援事業「地上実験・飛翔体観測と理論による宇宙像解明の研究拠点形成」

クォーク・グル―オン系の基本相互作用からのアプローチ
立教大学大学院理学研究科・先端科学計測研究センター 田中秀和

1. 背景と目的
クォーク・グルーオン系は関与するエネルギー、温度、密度などによりその様相が大きく異なる。従って、宇宙進化の各段階や高温・高密度状態の星内部などで様々に異なった様相を示していると考えられる。 ここで、クォーク・グル―オン間の結合定数の性質により、高いエネルギーの関与する短距離領域では相互作用が弱くな
り、低いエネルギーに対応する長距離領域では相互作用が強くなる。但し、短距離領域のおいても結合定数は電磁相互作用の場合のようには十分に小さくなりきらず、運動学的領域によっては高次効果を無視できなくなり、摂動の無限次数を足し上げることによって始めて意味のある結果を得ることができる。また、高エネルギー極限
では小さな運動量の粒子生成が増大し、散乱過程に於ける評価で高次効果の考慮が必要となる。 一方、長距離領域では非摂動的効果によりクォークの閉じ込めやカイラル対称性の破れにより本来は軽いクォークが大きな有効質量を持つことが可能となる。しかし、この様な性質も温度や密度の変化により異なる様相を示す。これにより、宇宙の進化過程においても様々な相が生じると考えられる。これらの現象を評価するためには現在のところ一つの描像や手法で全ての領域に対応することは実現していない。 本プロジェクトでは、物質の起源を探る理論的側面からクォーク、グルーオン系を理解する試みを進めた。このようなクォーク・グル―オン系の複雑な性
質の様々な外的要因による変化を調べ、宇宙進化過程や星内部における物質の性質や変化を研究するための手法を開発する試みを行った。
そこで本プロジェクトでは、以下の２つの点について検討することにした。
（１）（２）

核子・原子核散乱現象を評価する高次補正項を含めた計算アルゴリズムの検討
有限温度・有限密度におけるカイラル対称性の破れを評価する計算手法の検討

2. 研究成果
本プロジェクトでは摂動的取り扱いが可能な領域と非摂動的手法が必要な領域について、以下の２点についてアルゴリズムの検討を行った。
（１） 核子・原子核散乱現象を評価する高次補正項を含めた計算アルゴリズムの検討
宇宙進化における高温状態を再現するための地上実験は核子や原子核の散乱実験であるが、これらの強い相互作用の関与する散乱現象をより精密に評価するためには、位相空間を積分した包含過程の計算のみでは不十分である。そこで、散乱現象において位相空間の領域ごとの情報を与える非包含過程を計算するアルゴリズムを用
いて、散乱の始状態における横運動量に依存するパートン（クォーク・グルーオン）分布の評価を検討した。
まず、始状態にあるパートンは核子の運動方向に対しての縦運動量とそれに垂直方向の横運動量を持つ。 通常の解析的な計算では、横運動量は積分をして縦運動量の情報のみを用いているが、この方法では散乱現象における横運動量分布を正しく評価することが出来ないことが知られている。 近年、核子内のパートンについて、
縦運動量分布と横運動量分布の相関が問題となってきている。 これまでに開発してきた計算処方は縦運動量と共に横運動量も生成可能であることから、この相関を含むパートン分布の干渉効果を含めた評価が可能であるかを検討した。

165

一方、原子核内のクォーク・グルーオンの分布は、真空中にある核子内の場合と明らかに異なっていることが実験で示されている。 しかしこの原因は、核子の原子核内での運動、核子同士の重なり合いや、多重散乱などの複雑な要素を含んでいると考えられている。 その情報を得るためには、自由な核子での散乱現象の結果との比較により、その差を同定して物理的な原因を見つける必要がある。
まず、地上実験に関しては、ハドロン散乱におけるハドロン内部のクォーク・グルーオンのとる３次元運動量分布をクォーク・グル―オン系の基礎理論である量子色力学の高次効果を含めて評価した。その結果、小さな横運動量の領域では高次効果の影響が顕著であることが分かった。（原著論文 1）（２）有限温度・有限密度におけるカイラル対称性の破れを評価する計算手法の検討
クォーク・グルーオン系はクォークの質量をゼロにする極限でカイラル対称性という新たな対称性を持つ。
しかしながら、この対称性は絶対零度においてはクォーク・グルーオン間の相互作用により自発的に破れることが知られている。 その結果、クォークは質量を持つように振舞う。 一方、この対称性の破れは高温度・高密度の状態では回復していると考えられている。 この様な温度や密度の変化によるクォーク・グルーオン系の振舞いを知ることは核子や原子核の性質を調べることに留まらず、宇宙初期の様相や宇宙進化、中性子星の内部構造などを知る上でも重要になってきている。
このカイラル対称性の破れは非摂動的効果により起こると考えられており、格子ゲージ理論などの非摂動的手法でも調べられているが、格子ゲージ理論においてはフェルミオンの取り扱いに難点があり評価が難しいことが知られている。 そこで、格子ゲージ理論と相補的に用いられている場の量子論から求められた再帰的方程式（Schwinger-Dyson（ＳＤ）方程式）を有限温度・有限密度系に拡張してカイラル対称性の破れを評価する計算処方の検討を行った。
格子シミュレーションを含めて、これまでは主に平衡系に対する研究が行われてきたが、本プロジェクトでは非平衡系を取り扱うことにより系の不安定性も調べることを目標とした。非平衡系の非摂動効果を評価する方法の一つとして、実時間法における再帰的方程式があるが、取り扱いが難しくこれまではエネルギー依存性を無視する近似での解析が行われてきた。これは時間依存性を無視することになり、系の時間変化を評価することが出来ない。そこで、実時間法においてエネルギー依存性を無視しないで評価する手法の開発を行った。
(a) 絶対零度における強結合量子電磁力学
まず、簡単な例として絶対零度における強結合する量子電磁力学についてエネルギー依存性を考慮する計算を行った。その結果、エネルギー依存性を無視する近似は相転移を起こす結合定数の大きさが著し
く異なり、計算精度似が悪いことが分かった。更に、この結果は虚時間法の絶対零度の極限に対応するユークリッド空間における評価とも一致していることを確かめた。実時間法はミンコフスキー時空で定式化されており、質量関数の非摂動効果を虚数部も含めて計算し、有効質量の不安定性なども評価できるようになった。そこでは、空間的運動量領域において虚数部は現れず不安定性は存在しないが、時間的運動量領域においては、不安定性が大きいことが分かった。これは、場の量子論における摂動計算とも定性的に一致する結果である。（原著論文２）(b) 絶対零度におけるクォーク・グル―オン系
次に、この手法をクォーク・グル―オン系の評価に拡張した。絶対零度では、クォークに数 100MeVの有効質量が生じ、これにより本来は軽いクォークとグル―オンで構成されている陽子や中性子の１GeV程度の質量を説明できる。計算の結果、４元運動量の空間的領域における有効質量は虚時間法の絶対零度極限であるユークリッド空間による評価と概ね一致したが、時間的領域における有効質量は１GeV 以下のエネルギー領域において差異が生じることが分かった。これは、４元運動量の時間的領域においては、有効質量に虚部が生じることによるもので、系の不安定性を表している。更に、この領域の一部のエネルギ
ー領域では、漸近場が存在する通常の場の理論とは異なる結果が得られた。
（原著論文３）166

(c) 有限温度におけるクォーク・グル―オン系
更に、新しい手法を有限温度に対して拡張した。ここで、強い相互作用に現れるスケールパラメータ
ーを絶対零度におけるクォークの有効質量３つで核子の質量を再現するように決めると、カイラル対称性が回復する温度はスケールパラメーターの約半分であることを見出した。これは、格子シミュレーションの結果とも一致していることを見出した。また、有限温度においても、有効質量の虚数部が通常の場の量子論の場合と異なる符号を持つ領域が存在することが分かった。（原著論文４）
3. 優れた成果が上がった点（１） 核子・原子核散乱現象を評価する高次補正項を含めた計算アルゴリズムの検討
強い相互作用の高次効果に対応する干渉効果も含めた多粒子生成のアルゴリズムを発展させることにより、
これまでよりも精密に地上実験におけるハドロン散乱の理論的評価が行えるようになった。これにより更に詳細にハドロン散乱において生成された終状態の粒子から、中心領域の情報を得ることが可能になると期待される。
（２）有限温度・有限密度におけるカイラル対称性の破れを評価する計算手法の検討
非平衡系の非摂動計算は格子シミュレーションでも行われておらず、その格子ゲージ理論と相補的に用いられている場の量子論から求められた再帰的方程式（Schwinger-Dyson（ＳＤ）方程式）を有限温度・有限密度系に拡張してカイラル対称性の破れを評価する計算処方の検討を行った。
その結果として、平衡系の計算では調べることの出来なかった系の不安定性を評価することが出来るようになった。更に、一部のエネルギー領域では漸近場が存在する通常の場の量子理論とは異なる結果が得られた。その理由は質量関数の虚数部が通常とは異なる符号を持つことに起因することを新たに発見した。ここで得られた
結果は、これまでの手法では直接得ることの出来なかった新しい結果である。
4. 課題となった点
数値的評価を確実にするための計算アルゴリズムの開発は不可欠であるが、本研究で扱うような非線形積分
方程式の解を求めるのは非常に難しい。特に、解析する領域によっては解の収束性や安定的を確保することが難
しく、全ての領域でのより精密な解析が可能な計算手法の開発が必要である。
5. 研究期間終了後の展望
将来的には、非平衡系における非摂動効果を含めてハドロン散乱過程の評価を行い、地上実験における観測値と理論値の比較を行うことによりクォーク・グル―オン系の相転移現象を調べ、初期宇宙や星内部の状態の解明につなげたいが、まずは温度と密度の変化によるクォーク・グル―オン系の性質を系の不安定性も含めた相図として求めたい。
これにより、様々な環境下におけるクォーク・グル―オン系の性質とその変化を調べることが可能となり、宇宙像の確立を含めて様々な領域における物理現象の理解に寄与することが可能になると期待される。

167

6. 研究成果公表【原著論文】
１．TMD Parton Distributions based on Three-Body Decay Functions in NLL Order of QCD
H. Tanaka
Progress of Theoretical and Experimental Physics 2015, 043B03 (2015).
２．Schwinger-Dyson Equation in Minkowski Space beyond the IE Approximation
S. Sasagawa and H. Tanaka
Progress of Theoretical and Experimental Physics 2017, 013B04 (2017).
３．Quark mass function in Minkowski Space
H. Tanaka and S. Sasagawa
Progress of Theoretical and Experimental Physics 2017, 013B04 (2017).
４．Quark mass function at finite temperature in real-time formalism
H. Tanaka and S. Sasagawa
Progress of Theoretical and Experimental Physics 2019, to be published (2019).

168

核反応を用いた爆発的元素合成の研究

1. 背景と目的

r

r
r

50,82,126

2,28,20,28,50,82,126

16,32,34

Rr?

2. 研究成果
(1)


N=32

N=32

52Ca

1

52Ca

1

1
N=32
N=20

28

1
40Ca

48Ca

(2)

169

N=32

(PDR)
PDR
PDR
PDR
PDR

28

30

32

PDR

PDR

N=30,32

50,52Ca
52Ca

50Ca

PDR

(3)
2002

NaI(Tl)DALI2GAGG(Ce)NaI(Tl)1.5

GAGG(Ce)

3. 優れた成果が上がった点
Z=20,

N=32

52Ca

1

B(E2)

50,52Ca
4. 課題となった点

5. 研究期間終了後の展望

6. 研究成果公表【原著論文】
１．How Robust is the N=34 Subshell Closure? First Spectroscopy of 52Ar
H. N. Liu et al., (

:80

40

Y. Togano)Physical Review Letters 122, 072502 (2019).
２．First Observation of 20B and 21B
S. Leblond et al., (:48
45

Y. Togano)Physical Review Letters 121, 262502 (2018).

170

N=32

３．Low-lying dipole response in the unstable 70Ni nucleus
O. Wieland et al., (

:48

43

Y. Togano)Physical Review C 98, 064313 (2018).
４．Extraction of the Landau-Migdal parameter from the Gamow-Teller Giant Resonance in 132Sn
J. Yasuda et al., (:60
53
Y. Togano)Physical Review Letters 121, 132501 (2018).
５．Skyrme random-phase approximation analysis of low-energy dipole states in oxygen isotopes
T. Inakura and Y. Togano, (:2
2
Y. Togano)Physical Review C 97, 054330 (2018).
６．Proton elastic scattering at 200 A MeV and high momentum transfer of 1.7-2.7fm-1 as a probe of thenuclear matter density of 6He
S. Chebotaryov et al., (

:62

51

Y. Togano)

Progress of Theoretical and Experimental Physics 2018, 053D01 (2018).
７．Strong Neutron Pairing in core+4n Nuclei
A. Revel et al., (:101

Y. Togano)Physical Review Letters 120, 152504 (2018).
８．Ground-State configuration of neutron-rich 35Al via Coulomb breakup
S. Chakraborty et al., (

:48

42

Y. Togano)Physical Review C 96, 034301 (2017).
９．Low-Z shore of the “island of inversion” and the reduced neutron magicity toward 28O
P. Doornenbal et al., (:21

Y. Togano)Physical Review C 95, 041301 (2017).
１０． Spectroscopy of 61Fe via the neutron transfer reaction 2H(60Fe,p)61Fe
S. Giron et al., (:3939
Y. Togano)Physical Review C 95, 035806 (2017).
１１． Single neutron knockout from 20C and the structure of 19C
J. W. Hwang et al., (:4542
Y. Togano)Physics Letters B 769, 503 (2017).
１２． Study of proton- and deuteron-induced spallation reactions on the long-lived fission product 93Zr at
105 MeV/nucleon in inverse kinematics
S. Kawase et al., (

:49

43

Y. Togano)

Progress of Theoretical and Experimental Physics 2017, 093D03 (2017).

171１３． Intruder configurations in the ground state of 30Ne
H. N. Liu et al., (:23

Y. Togano)Physics Letters B 767, 58 (2017).
１４． In-beam

9 53

S. Momiyama et al., (25 239 2
:24

- 8
21

12

2

215

1

0

1

-

5

Y. Togano)Physical Review C 96, 034328 (2017).
１５． Observation of isoscalar and isovector dipole excitations in neutron-rich 20O
N. Nakatsuka et al., (:58
50
Y. Togano)Physics Letters B 768, 387 (2017).

【著書・総説・解説等】

国際学会発表】１．Matter radius of two-neutron halo nucleus 22C

13 international conference on nucleus-nucleus collisions (Saitama, Japan, 4-8 December, 2018)th

Y. Togano
２．Electric dipole response of 50,52Ca

5 Joint Meeting of the APS Division of Nuclear Physics and the Physical Society of Japan (Hawaii, USA,th

23-27 October, 2018)
Y. Togano３．New gamma-ray detector CATANA for in-bema gamma-ray spectroscopy with fast RI beams
International conference on electromagnetic isotope separators and related topics (EMIS XVIII) (CERN
Geneva, Switzerland, 16-21 Septembe,r 2018)

Y. Togano, Y. Fujino, T. Nakamura, Y. Kondo, M. Shikata, T. Ozaki, A. Saito, T. Tomai, M. Yasuda, H.
Yamada, N. Chiga, H. Otsu, V. Panin, Y. Zaihong

４．Studies of 22C and 50,52Ca at SAMURAIIX International Symposium on Exotic Nuclei (EXON 2018) (Petrozavodsk Russia, 10-15 September,
2018)

Y. Togano
５．E1 response of neutron-rich Ca isotopes 50Ca and 52Ca
10 International Conference on Direct Reactions with Exotic Beams (DREB2018) (Matsue Japan, 4-8thJune, 2018)
Y. Togano172

【国内学会発表】
50 52Ca

E1
2017
,

(
,

,

,2017
,

9

12

)

,

【受賞】
1.

NuPECC best poster prize, EMIS2018 conference, CERN Geneva, Switzerland ,16-21 September 2018

【マスコミでの発表】

173