時間 学生証番号 氏名 研究テーマ
研究室10:00
10:10
2LSNM001 井川 大地 CTA大口径望遠鏡を用いたガンマ線バースト観測モードの評価 櫛田研10:30
0BSP3110 飯田 浩貴 MeVダークマターの質量制限と有効ニュートリノ数 北林研10:45
0BSP2105 嶋岡 伸晃 電磁波の仕組みとレーダーの仕組み 滝内研11:00
0BSP3115 森山 裕美 気象データにおける先人の知恵と観測データの比較 滝内研11:15
0BSP2212 古川 京平 ガリレオについて 豊田研11:30
0BSP2104 秋山 和廣 みずがめ座δ南流星群の多地点同時電波観測による流星軌道の研究 西嶋研
11:45
0BSP1105 滝澤 諒 屈折望遠鏡のための光軸修正用アイピースの開発 藤城研12:00
8ASP2114 後藤 芳文 弦の固有振動 ～半波整流と交流～ 藤城研12:15
9ASP3204 梶本 美雪 水―エタノール混合系のNMRと相補的手法による動的構造の研究 八木原研12:30
0BSP2201 岡元 悦子 水・エタノール系の誘電分光測定 八木原研12:45 13:30
| 15:30 15:30 15:40
場所：17号館2階ネクサスホール
修士講演 15分，質疑応答5分 合図 12分(予鈴)：1鈴
15分（講演終了）：2鈴 ただちにまとめに入ってください 20分（質疑応答終了）：3鈴 ただちに質疑応答を終了してください 卒研講演 10分，質疑応答5分
合図 7分(予鈴)：1鈴
10分（講演終了）：2鈴 ただちにまとめに入ってください 15分（質疑応答終了）：3鈴 ただちに質疑応答を終了してください 13:30-14:30は奇数番、14:30-15:30は偶数番の人がポスター前に立って説明
卒研・修論発表会 プログラム
開会の辞
昼食(12:45-13:30)
卒研1・修論 ポスター発表 説明（奇数番13:30-14:30, 偶数番14:30-15:30）
閉会の辞 片付け
発表タイトル
No 研究室 学生証番号 氏名 卒業研究中間発表タイトル 卒研委員
1遠藤研 1BSP2101 伊藤 亮介 マイクロチップYAGレーザーによる光渦ビーム発生
2遠藤研 1BSP3209 新谷 實海 色素増感型太陽光励起ファイバーレーザー ○ 3遠藤研 1BSP3212 善波 祐介 高出力軸対称偏光パルスCO2レーザー
4遠藤研 1BSP3215 黒川 悠輝 半導体励起アルカリレーザー(DPAL)の自然対流冷却 ○ 5河内研 1BSP1103 小早川 達也 ガンマ線連星系 PSR B1259-63/LS2883の流体シミュレーション～密度分
布、異方性の影響～
6河内研 1BSP1109 杉山 碧 惑星運動と太陽系シミュレーター
7河内研 1BSP1116 千桝 翔 近赤外３色同時観測によるホットジュピターの大気観測 ○ 8河内研 1BSP2107 増山 陽介 冷却用自励振動ヒートパイプOHPの流体シミュレーション～内部流動モデル
と流体解析法～ ○
9河内研 1BSP3101 清水 憲政 宇宙線気球実験GAPS搭載に向けた冷却装置OHPの開発～可視化による 挙動の確認～
10河内研 1BSP3210 小林 雄 散開星団観測データ解析のための広視野測光解析 ～測光方法の比較～
11喜多研 0BSP3204 藤田 剛生 ツイッター構造をもつイオン液体は水溶液中でどのようにふるまうのか？ ○ 12喜多研 1BSP1112 豊田 大樹 光散乱法による分離膜応用へむけたフッ素系ポリマーの
キャラクタリゼーション
13喜多研 1BSP1201 太田 有紀 誘電分光法によるデキストランDMSO溶液の分子ダイナミクス 14喜多研 1BSP1206 平田 宇宙 ポリマー溶液を用いた熱非平衡下での拡散現象
15喜多研 1BSP1217 中山 耕史朗 誘電分光法による水とイオン液体のダイナミクス
16喜多研 1BSP2113 森川 瞳 ソレー効果から考える洗濯のり主成分の水溶液物性 ○ 17喜多研 1BSP2201 三谷 剛史 誘電分光法を用いた多糖類と不凍水の分子ダイナミクス解析
18喜多研 1BSP3115 江口 和也 温度勾配下におけるシクロデキストリン溶液の濃度勾配形成現象 19北林研 1BSP1101 大場 祥平 初期宇宙でのバリオン生成①初期宇宙はどのような世界だったのか 20北林研 1BSP1203 木下 裕介 初期宇宙でのバリオン生成②バリオンの生成条件
21北林研 1BSP2208 尾畑 伯充 初期宇宙のレプトン非対称性とダーク放射
22北林研 1BSP3207 高橋 ひかる 非対称素粒子ダークマターの残存量①非対称ダークマターとは
23北林研 1BSP1111 池田 侑冬 非対称素粒子ダークマターの残存量②ダークマターの密度パラメータ ○ 24北林研 1BSP1117 筒井 拓哉 宇宙背景ニュートリノの最終散乱面①最終散乱面とは何か
25北林研 1BSP1118 秋山 航太郎 宇宙背景ニュートリノの最終散乱面②ニュートリノ宇宙背景とは 26北林研 1BSP1115 田口 茜 宇宙背景ニュートリノの最終散乱面③ニュートリノ最終散乱面
(質量ゼロのニュートリノの場合)
27北林研 0BSP2102 島田 亮 MeVダークマターの質量制限と有効ニュートリノ数 ○ 28櫛田研 1BSP1114 渡邊 賢志 Geant4を用いたがん治療の放射線シミュレーション
29櫛田研 1BSP1202 山下 諄 Geant4を用いたコンプトンカメラによる放射線源位置の特定 30櫛田研 1BSP1205 宮腰 響 チェレンコフ望遠鏡配置シミュレーション
31櫛田研 1BSP1212 鈴木 佳孝 Geant4を用いたコンプトン散乱シミュレーション
32櫛田研 1BSP2109 杉本 奏愛 核医学装置SPECTを想定したガンマ線カメラの基礎実験
33櫛田研 1BSP2115 池野 祐平 Fermi衛星による超新星残骸からのガンマ線探索 ○ 34櫛田研 1BSP3103 藤井 柊輔 核医学用ガンマ線検出器への応用を考えた光検出器MPPCの基礎実験 ○ 35櫛田研 1BSP3205 髙須 友花 脈動変光星RS Oriの光学観測
36新屋敷研 1BSP1110 萬代 健太 1-propanol水溶液の分子ダイナミクス ○ 37新屋敷研 1BSP1218 松井 ゆりか Poly(vinyl pyrrolidone)と水分子の衝突～ガラス転移と協同運動～
38新屋敷研 1BSP2204 釼先 修平 誘電分光法を用いたゼラチン水溶液の水のダイナミクス ○ 39新屋敷研 1BSP3104 安田 隆人 純水の氷の誘電緩和の再現性
40新屋敷研 1BSP3106 高塚 将伸 Poly(vinyl methyl ether)水溶液を用いた協同運動性に関する研究
41滝内研 1BSP2110 福田 博基 有限要素法の原理と応用 ○
42滝内研 1BSP2207 山田 拓実 Androidスマートフォンにおける物理量測定 43滝内研 1BSP3213 遠藤 航汰 Androidにおける放射線測定の試み
44鄭研 1BSP1102 山田 貴人 広帯域光源を用いたシングルモードファイバーの分散測定に関する研究 ○ 45鄭研 1BSP2108 西賀 康雄 透過型回折格子によるパルス圧縮に関する研究
46利根川研 1BSP1113 長谷 拓哉 核融合炉での燃料灰の選択的分離 47利根川研 1BSP1209 山田 涼 オーロラ粒子の加速機構
48利根川研 1BSP2114 脇田 遼太郎 シートプラズマを用いた宇宙電気推進機の開発
49利根川研 1BSP2214 山村 隼己 核融合周辺プラズマ計測のための高性能質量分析器の開発 ○
50豊田研 1BSP2103 川村 友義 経済物理学 ○
51西嶋研 1BSP1211 小林 大暉 色一等級図と進化モデルの比較による球状星団NGC2419 のBlue Stragglarの同定
52西嶋研 1BSP1214 伊藤 恭平 μ粒子の寿命測定とFe,Pb原子核の捕獲確率の推定
53西嶋研 1BSP2117 宮坂 美香 Fermi衛星による矮小楕円銀河からのダークマター起源ガンマ線の探索
54西嶋研 1BSP2206 新倉 佐季 色一等級図と進化モデルの比較による散開星団M44の年齢推定 ○ 55西嶋研 1BSP3114 荻野 凌大 光学望遠鏡を用いたセファイドの観測
56西嶋研 1BSP3118 加藤 慎太郎 μの崩壊寿命の測定及びアルミニウムと炭素の原子核による捕獲確率
57西嶋研 1BSP3214 吉田 麻佑 Fermi衛星によるスターバースト銀河からのガンマ線の研究 ○ 58藤城研 1BSP1107 岸田 将吾 BSアンテナを用いた電波望遠鏡の開発
59藤城研 1BSP1108 清水 岳秋 Monkey hunting ～大型実験教材の開発～
60藤城研 1BSP2215 安井 洋輔 動いている板はどう見えるか ～特殊相対論を用いて～
61藤城研 1BSP3112 鈴木 康平 等価原理の数学的表現 ○
62藤城研 1BSP3117 近藤 圭哉 音速を実感できる教材の開発 ～散水ホースを用いた音速測定～ ○ 63藤城研 1BSP3202 渡邉 拓哉 水の器の測定 ～油の器との比較～
64藤城研 1BSP3208 隈部 摩耶 物理に対する意識調査
65ベンツ研 1BSP2217 森戸 紀昌 核子と中間子の形状因子について 66ベンツ研 1BSP3113 安永 貴士 原子核の安定性と崩壊
67ベンツ研 1BSP3204 小田 樹 原子核の質量公式と結合エネルギーのパラメーター化
68ベンツ研 1BSP3211 佐藤 貴文 電子‐原子核散乱について ○
69八木研 1BSP1204 北原 俊一 アジミューサル偏光のベッセルビームを用いたSiの微小領域の励起 ○ 70八木研 1BSP2203 鈴木 貴士 ラジアル偏光のベッセルビームを用いたSiの微小領域の励起
71八木研 1BSP2213 門井 慎 グラフェンによるフェムト秒第２次高調波の発生 ○ 72八木研 1BSP3203 林 竜正 ベッセルビームのアジミューサル偏光場の測定
73八木研 1BSP3206 牧野 渉 ベッセルビームのラジアル偏光場の測定
74八木原研 1BSP1104 新保 智之 He-La細胞の時間領域計測と有限要素法による測定電極の解析 ○ 75八木原研 1BSP1105 髙村 優 分子動力学法によるグリセリン水溶液の動的構造の解析
76八木原研 1BSP2104 清水 健太 誘電分光法による脂質ペプチド系ヒドロゲル化剤の動的挙動と 構造化の仕組み
77八木原研 1BSP2116 渋谷 恵里 核磁気共鳴を用いた並進拡散測定によるゼラチンのゾル－ゲル転移 の観測
78八木原研 1BSP2202 宮本 倫奈 近赤外分光を用いた脳機能計測によるFilling-inの実験的検証の試み
79八木原研 1BSP2216 直井 工 誘電分光法によるリポソームおよびその凝集構造変化の解析 ○ 80八木原研 1BSP3105 青山 剛志 核磁気共鳴による水ー重水混合系の定量的分析および拡散計測
81八木原研 1BSP3201 間瀨 惠太 血流による脳機能計測の有効性の検証－近赤外・誘電分光同時測定
82安江研 1BSP1207 遠藤 諒太 素粒子模型 ○
83安江研 1BSP1213 田中 啓太郎 ニュートリノ振動 理論
84安江研 1BSP2211 加納 佳 量子力学とクライン・ゴルドン方程式
85安江研 1BSP3107 藤村 晴夏 ニュートリノ振動 実験 ○
86安江研 1BSP3110 神代 知典 粒子の生成・消滅演算子 87安江研 1BSP3116 小嶋 健吾 行列による素粒子変化の記述
88山口研 1BSP1106 青木 輝世 中赤外光源を用いたホルムアルデヒドの吸収分光に関する研究
89山口研 1BSP2112 塚田 恭平 レーザー加熱によるファイバー先端発光部の時間分解分光計測 ○
No 研究室 学生証番号 氏名 修士論文中間発表タイトル
1遠藤研 3BSNM009 小林 航 半導体励起アルカリレーザー(DPAL)の動力学シミュレーション 2遠藤研 3BSNM024 山本 太郎 色素増感型太陽光励起ファイバーレーザー
3河内研 3BSNM025 吉田 裕美 IRSF/SIRIUSを用いたTeVガンマ線連星LS 5039の近赤外観測 4喜多研 3BSNM022 村田 飛鶴 イオン液体のスピノーダル分解過程における散乱光分布の解析 5北林研 3BSNM004 梶田 聡史 太陽フレアの前兆現象における非熱的粒子の研究
6北林研 3BSNM007 小泉 直人 非対称ダークマターの残存量
7櫛田研 3BSNM015 辻本 晋平 ガンマ線変動解析で探る活動銀河核の放射モデルの研究
8新屋敷研3BSNM013 高島 いける 広帯域誘電分光法を用いたPoly(ethylene glycol)水溶液の融解過程におけ る分子ダイナミクス
9鄭研 3BSNM002 伊藤 瑠美 光ファイバー非線形パルス圧縮によるフェムト秒パルス生成
10鄭研 3BSNM005 桑原 俊介 通信帯半導体レーザーの二倍高調波発生を利用した微量酸素検出 に関する研究
11鄭研 3BSNM006 小池 駿輝 光ファイバー非線形パルス圧縮によるピコ秒パルス生成
13利根川研3BSNM008 小林 広彰 核融合ダイバータを模擬したプラズマ内の原子分子過程に関する基礎研究 14利根川研3BSNM019 前川 尭史 核融合燃料粒子リサイクルのためのイオンの選択的分離の基礎研究 15利根川研3BSNM020 松本 賢樹 シートプラズマ中の負イオン特性と負イオン源への応用
16利根川研3BSNM023 米良 紗穂里 水素吸蔵材を用いた核融合燃料回収ための重水素吸蔵特性 17西嶋研 3BSNM014 千田 華 VLBIモニター観測による電波銀河3C 84の長期変動
18西嶋研 3BSNM016 二階堂 友也 次世代IACTへの応用に向けた新しい光検出器の特性についての研究 19ベンツ研 3BSNM003 越智 崇文 深非弾性散乱における核子の構造関数
20ベンツ研 3BSNM017 二宮 悠 π中間子とK中間子の形状因子における構成子クォークの 質量依存性について
21ベンツ研 3BSNM018 袴田 悟志 核物質状態方程式とクォークの質量との関係について 22八木研 3BSNM011 菅原 諒 フェムト秒レーザーのナノ領域励起に伴うプラズモンの発生と
リップル構造の形成
23八木原研3BSNM001 阿部 史也 広帯域ダイナミクスにおける温湿度依存性による経年モルタルの 水和構造解析
24八木原研3BSNM010 佐藤 駿介 in vivo測定法による生体組織の水構造解析 25八木原研3BSNM021 宮本 陽介 分子動力学法による水溶液系の動的挙動の解析
No 研究室 学生証番号 氏名 修論・卒研 口頭発表 タイトル
1 櫛田研 2LSNM001 井川 大地 CTA大口径望遠鏡を用いたガンマ線バースト観測モードの評価 2 北林研 0BSP3110 飯田 浩貴 MeVダークマターの質量制限と有効ニュートリノ数
3 滝内研 0BSP2105 嶋岡 伸晃 電磁波の仕組みとレーダーの仕組み
4 滝内研 0BSP3115 森山 裕美 気象データにおける先人の知恵と観測データの比較 5 豊田研 0BSP2212 古川 京平 ガリレオについて
6 西嶋研 0BSP2104 秋山 和廣 みずがめ座δ南流星群の多地点同時電波観測による流星軌道の研究 7 藤城研 0BSP1105 滝澤 諒 屈折望遠鏡のための光軸修正用アイピースの開発
8 藤城研 8ASP2114 後藤 芳文 弦の固有振動 ～半波整流と交流～
9 八木原研 9ASP3204 梶本 美雪 水―エタノール混合系のNMRと相補的手法による動的構造の研究 10八木原研 0BSP2201 岡元 悦子 水・エタノール系の誘電分光測定
11西嶋研 0BSP1106 櫻井 修人 散開星団のHR図を用いた年齢推定の方法
CTA 大口径望遠鏡を用いた GRB 観測モードの評価
東海大学 理学研究科 物理学専攻 櫛田研究室 2LSNM001 井川大地
1 Cherenkov Telescope Array 計画
本計画は大中小口径の地上チェレンコフ望遠鏡群を南北の サイトに設置し、宇宙に存在するガンマ線ソースを観測する 計画である。2020年頃にフルアレイ観測が開始される予定 である。従来の望遠鏡より1桁良い感度、そして観測エネル ギー帯域を10GeV-100TeVへ拡大を目指す。
図1 左：ガンマ線望遠鏡感度曲線 右：南北サイトのCTA 望遠鏡群レイアウトマップ
2 研究目的：ガンマ線バーストの観測
現在、地上チェレンコフ望遠鏡でガンマ線バースト(GRB) が観測された例はない。地上チェレンコフ望遠鏡でGRBを 10GeV以上のエネルギー帯で詳細に観測することは、即時放 射と残光放射の時間進化のメカニズムを解明する手がかりが 得られることが予想される。そして、宇宙遠方の天体である ことから、紫外線背景放射の強度と進化を探ることができる。
この様にGRBをCTAで観測することは物理的に大きな意 味を持つことになる。本研究ではモンテカルロシミュレー ションを用いてCTA大口径望遠鏡4台でGRB観測モード (divergent pointing mode)の有効性を検証する。
3 CTA- 大口径望遠鏡 4 台の GRB 観測
CTA-大口径望遠鏡4台でガンマ線ソースを観測する際、図 2左パネルの様にガンマ線が大気と相互作用して放射された チェレンコフ光を観測する。こうして、複数の望遠鏡のカメ ラ視野を重ねることでガンマ線の到来方向を決定し、ガンマ 線ソースを観測する。
GRBを地上チェレンコフ望遠鏡で観測する際は、広視野を 持つ飛翔体検出器からの突発天体のアラートの位置座標を受 け取り追観測を行う。しかし、飛翔体検出器の位置座標の誤 差はCTA-大口径望遠鏡視野4.5◦を超える天体が大部分を占 めるため、追観測を行う際望遠鏡をアラート位置座標に向け ても天体が入らない可能性がある。そこで、視野を広角化さ せるdivergent pointing modeでGRBの検出確率を向上で きるか検証した(図2右パネル)。
図2 左：ガンマ線観測のイメージ 左：2パターンのdiver- gent pointing mode
4 divergent pointing mode の有効性
本研究は通常観測モード(同一視野で観測)と比較した時、
divergent pointing modeが有効であるか開き角を変えて検 証した。そして過去にFermi衛生LAT検出器で検出された 比較的明るいGRBを用いて、9天体のGRBのCTA-大口径 望遠鏡4台の時の検出確率を算出し、有効性の検証を行った。
本講演では有効性の検証結果を報告する。
図3 左：GRB100724Bの検出確率。赤線はCTA領域の フラックス 右：通常観測モードの検出確率を1としたとき の開き角ごとのdivergent pointing modeの検出確率。赤 は2台×2対称型。青は4台対称型。
初期宇宙のレプトンフレーバー非対称性と相対論的有効自由度
東海大学理学部物理学科 北林研究室 0BSP3110 飯田 浩貴
素粒子の標準理論では、全ての物質は１２種類のフェルミオンで構成されており、重 力を除く全ての力は３種類のボゾンが伝達していると考えている。また、ゲージボゾン とは別の物質に質量を与えるボゾンであるヒッグス粒子がある。
本研究の題目にあるレプトンフレーバーとは、物質を構成するフェルミオンの中の、
レプトンを区別する用語で ある。例えば、図に示した 通り、レプトンには電子
（electron）、ミュー粒子
（muon）、タウ粒子（tau）
と、その３つに応じたニュ ートリノ（neutrino）が存 在する。電子と電子ニュー トリノは同じレプトンフレ ーバーを持つという。同様 にミュー粒子とミューニュ ートリノ、タウ粒子とタウ
ニュートリノもそれぞれ同じレプトンフレーバーをもつ。このレプトンフレーバーが異 なっていても、レプトンに働く弱い力は共通で区別が無いことが実験から明らかになっ ている。よって、３つのフレーバーを区別しているのは質量のみである可能性もある。
しかしながら、３つのフレーバーを区別する未知の物理が存在するかもしれない。本研 究では、質量以外で３つのフレーバーが区別できる場合を考察している。このとき、レ プトンフレーバー非対称は、例えば電子と電子ニュートリノの組み合わせた、ミュー粒 子やミュー粒子の組み合わせと、質量以外でどれだけ異なるかを表している。
一方、初期宇宙のエネルギー密度やエントロピー密度は、相対論的有効自由度𝑔∗ 𝑔∗= 𝑔!
!:ボース粒子
+7
8 𝑔!
!:フェルミオン
に深く関連している。この式における𝑔!、𝑔!は粒子の内部自由度である。この相対論的 な有効自由度が変化すると、宇宙に存在するダークマターの残存量などに影響すること が分かっている。本研究では、レプトン非対称性と相対論的有効自由度の関連について 調査した。
電磁波の性質とレーダーの仕組み
滝内研究室 0BSP2105 嶋岡 伸晃
電磁波とは、「電場と磁場がお互いに影響を与えながら空間を光速で伝わっていく波」であるが，
周波数が 300Mhzから 300Ghz（波長が１mから１mm）の電波をマイクロ波と呼んでいる。今回
ドップラーモジュールという物体の動きを検出可能なマイクロ波送受信装置を用いた実験をおこな った。
𝑓𝑑 = 2 𝑓𝑡 𝑣𝑟 𝑐
fd：ドップラー周波数（Hz）
ft：送信周波数（Hz）
vr：物体の速度（m/s）
c：光速（m/s）
ドップラーモジュールを用いて直径3cmの球を運動させた動体検出実験を行い、可能範囲速度は
およそ 7km/h となり，それ以上速い速度の物体は捉える事ができなかった。仮に直径 1cm の球の
検出可能速度が 2.33km/h だとして，物体の大きさと検出限界速度が比例しているとすれば、車の ような大きい物体（4m＝ 400cmとする）の検出可能速度は932𝑘𝑚/ℎ と推測される。
表 1 スピードガンの検知可能範囲速度（※株式会社レーザーシステム（Laser Systems Inc.）より）
計測対象 自動車（400cm）
計測レンジ（km/h） 8～960 図 1
気象現象における先人の知恵と気象データの比較
滝内研究室 ０ＢＳＰ３１１５ 森山裕美
現在の天気予報が一般化する前は「天気俚諺」、いわゆる「天気のことわざ」が使われて いた。「天気のことわざ」がどのくらい天気を当てることができるのか、実際の気象観測デ ータを使って検証を行った。なお、今回の実験は、熊本県菊池市七城町新古閑という地区 で伝えられている「国見山が見えるとはれる」ということわざを使い、検証を行った。
Yahoo!地図 参照
図１
気象庁から発表されているデータをもとに、予想された天気と実際の天気を比較した。
朝６時に新古閑から国見山が見えると、その日の９時～１２時の間は晴れが続く、と言わ れている。２０１２年と２０１３年のデータを用いた結果、「国見山が見えると晴れる」と いうことわざは１年のうち約８割の日数の天気を当てることができた。
タイトル： ガリレオについて
学番： 0BSP2212 名前： 古川京平
ガリレオの業績は物理学の歴史の中で際立っている。力、仕事、モーメント、落体の法 則、相対性原理等の力学における最も重要な概念や法則を明らかにしたのはガリレオであ る。ガリレオに私が興味を持ったのは、彼が徹底的に、「賢人」などと称し人々を欺く
「偉い学者先生」や「大臣」とよばれる連中を軽蔑していたからである。だからと言って ガリレオは自ら進んで、そのような下劣な「偉い学者先生」連中を退治するようなことは しなかった。そのような時間は彼にはなかった。自然界の法則を探究し、それを人々に伝 えてゆくことこそ、彼にとっての崇高な使命であった。この卒業研究では、ガリレオの生 きていた時代背景を調べながら、彼の生涯とその根底にある思想の遍歴を辿ってみたい。
みずがめ座δ南流星群の多地点同時電波観測による 流星軌道の研究
西嶋研究室 0BSP2104 秋山和廣 1 研究目的
本研究では、流星の多地点同時電波観測の手法 で、7月中旬から8月中旬が活動期間であるみず がめ座δ南流星群を観測し、その活動を調べ、
個々の流星の対地軌道を求めるとともに、その輻 射点と速度から流星物質の太陽系空間での軌道 要素を求める。
2 流星の多地点観測
流星が地球大気に突入すると飛跡に沿ってプ ラズマが形成され、その流星バーストに電波を照 射すると散乱波が広がる。地表で電波エコーが受 かるのは、その円錐と地表面の交線である領域内 に限られ、多地点の観測時間差から流星飛跡の対 地ベクトル、輻射点を求めることができる。
未知数は輻射点（X０，Y０）と流星地表に対して の方位角φ 、仰角θ、対地速度VGの5つなので、
観測点の1つは時刻を原点とし最低6ヶ所の観測 点が必要になる。
3 みずがめ座δ南流星群
流星物質は主に彗星から放出された塵であり、
彗星の軌道上にはたくさんの流星物質がチュー ブ状に分布しており、群れをなして同じ方向に運 動している。流星物質の流れに地球が突入したと き、地球大気に流星物質が飛び飛んでくるため、
地上から流星群として観測される。その中でも、
みずがめ座δ南群は毎年同じように出現する定 常群に属し、7月下旬にかけてpeakとなるため、
7月12日から31日の約20日間で観測を行った。
得られた流星の輻射点と速度からみずがめ座δ 流星群を同定し、その太陽系内での軌道を計算し た。一例として2013年7月29日21時54分の 流星について結果を示す。この流星の輻射点はα
=22h8m、δ=-16.2、と求められ、速度はv=39km/s であった。これより計算された軌道要素を、みず がめ座δ南流星群の文献値と母天体96Pの軌道 要素とともに表1にまとめた。また軌道が得られ たすべての流星の輻射点分布を図1に示した。
表1：流星軌道 離心率
e
近日点距離 q(AU)
2013/7/29 0.96 0.06
みずがめ座δ 0.97 0.07
96P 0.96 0.12
昇交点黄経 Ω(°)
軌道傾斜角 i(°)
軌道長半径 a(AU)
近日点引数 ω(°)
306 33 1.8 155
304 34 2.3 154
95 60 3 15
図1：輻射点分布 -90 -75
-60 -45 -30 -15 15 30 45 60 75 90 0
0 4 8 12 16 20 24
DEC
RA
屈折望遠鏡のための光軸修正用アイピースの開発
藤城研究室 0BSP1105 滝澤 諒
はじめに
小・中学生を対象とした屈折望遠鏡を作製させる科学教室の開催は、工作として実施でき自宅に帰って 観察できるなど興味を持続させる上で有効である。その場合、光軸を合わせることは若干難しい。興味 を高めるには望遠鏡での観察のし易さは大変重要な因子であるので、望遠鏡を作製する科学教室で使用 できる簡単な光軸修正用アイピースを開発した。
測定方法
レンズの光軸のずれ角と光軸修正用アイピースの関係を求める。図1のようにレーザー光で鏡筒の中心 と光軸を合わせ、光軸修正用アイピースを接眼部に取り付けると図2のように大小２つの反射像が観察 できる。レンズの角度を変化させての光軸修正用アイピースの反射像を撮影する。撮影したものから反 射像の中心からの距離を測定し、角度との関係を求めた。また、焦点距離の違うレンズでも同様に行っ た。
結果
測定したレンズの光軸のずれ角と光軸修正用アイ ピースの反射像の中心からの距離の関係をグラフ にすると図3のようになる。グラフから、ずれ角 とレンズの中心から反射像の距離は比例関係であ り、ずれ角の変化に対して大きい反射像の移動距 離は小さい像の移動距離より大きくなる。ずれ角 が小さくなるにつれ、2つの反射像はレンズ中心 に近づき、光軸が調整できる。また、焦点距離が １／２程度短かい対物レンズではいずれの反射像 の移動距離も１／２程度になることがわかった。
対物レンズ
光軸一致 光軸ずれ角1度
「弦の固有振動～半波整流と交流～」
藤城研究室 8ASP2114 後藤 芳文
はじめに
中間発表において、弦の固有振動の実験についてのビデオ教材を作製した際に、半波整流という波の 性質に興味をもった。そのため、半波整流と交流（正弦波）による振動の違いを確認するために実験を 行った。
実験
① 半波整流された電流による振動の性質を調べる。
オシレーターから送られる交流（正弦波）の信号をパワーアンプで増幅し、整流した半波整流を電磁 石に流し、磁場の力によって、弦を強制振動させ、基本振動の共振周波数を調べる。
② 交流電流による振動の性質を調べる。
オシレーターからの送られる交流電流をアンプで増幅し、電磁石に送り、電磁石で発生した磁場の力 によって、弦を強制振動させ、基本振動の共振周波数を調べる。
③ 交流によって強制振動させ、さらに弦に直流電流を流した時の振動の性質を調べる。
弦に直流電流を流すことによって、交流の振動が、半波整流と同じ振動に変わることを確認する。
実験結果
②の実験では、①の半波整流の時の約半分の周波数で 基本振動の共振が起こった。
③の実験では、弦に直流電流を流すことによって、② の交流の実験の共振周波数のままでは、共振が起こら なかった。その後、弦に直流電流を流しまま、周波数 だけを変化させると、①の半波整流の実験とほぼ同じ 周波数で共振した。
まとめ
①②③の実験の共振周波数の関係から、交流のとき は、１波長で2度の強制振動が起こり、半波整流の ときは、1 波長で 1度の強制振動が起こることが確 認できた。また弦に直流電流を流すことによって、
交流でも半波整流と同じ効果が得られた。本発表で はビデオ映像を交えて、説明を行う。
図1 交流による振動の様子
図２ 弦に直流電流を流した時の 交流による振動の様子
水―エタノール混合系の NMR と相補的手法による動的構造の研究
八木原研究室 9ASP3204 梶本美雪
【背景・目的】
水は天然か合成かを問わず多くの物質や生体に含まれ、それらの構造や物性・機能を決定 づける重要な要素であるが、その多様な動的挙動の観測が困難なために、これらの物性や 機能の分子機構には未解明な点が多く残されている。本研究では標準的な複雑液体として 水―エタノール混合系に対して核磁気共鳴（NMR）測定法のひとつであるパルス磁場勾配 スピンエコーNMR（PFG-NMR）法によるプロトンの拡散係数測定を行い、これらの液体 分子の動的挙動から水の動的構造について考える。
【実験】
試料として，MilliQ水，エタノールとこれらの混合溶液をエタノール重量濃度10%～90%
まで 10%刻みで調製し、水分子プロトンおよびエタノール分子のメチルプロトンの拡散係 数Dを求めた。PFG-NMR測定にはJEOL社製90MHz 1H-NMR EX-90を用い、測定条件 は 25℃、磁場勾配：ｇ=73.9~85.4G/cm、パルス磁場勾配時間：δ=0.2~4.0ms、パルス磁 場勾配間隔：Δ=20msという条件のもと測定した。
【結果】
水分子プロトンおよびエタノール分子のメチルプロトンの拡散係数D の組成比依存性を図 に示す。ここで 50wt%以下のエタノール濃度ではエタノール分子の拡散係数の誤差が大き く，さらに再現性を確かめる必要がある。一方エタノール濃度50wt%から90wt%の間では 水分子の拡散係数はあまり大きく変化しなかった。純水と純エタノールで得られた拡散係 数はそれぞれ 10wt%エタノールおよ
び 90wt%エタノール水溶液の拡散係
数の値よりも大きく、それぞれの純溶 媒に少量の溶質分子が導入されるこ とで拡散が抑えられていることがわ かった。水とエタノール分子ともにエ タノール濃度 30～40wt%付近で拡散 係数の最小値が見られた。水―エタノ ール混合系の粘度の文献値もこの組 成比で最大値を示すが，密度が最大値 を示すことはない。従ってエタノール 1分子に対して水分子が3~5分子で安 定な構造をとり、運動性が低下してい るように見える。さらに他の相補的手
法との比較が興味深い。 図．水分子プロトンおよびエタノール分子の メチルプロトンの拡散係数Dの組成比依存性
水・エタノール系の誘電分光測定
八木原研究室 0BSP2201 岡元悦子 [序論]
水やエタノールは水酸基(OH基)を持つ水素結合性液体として知られている。水分子は互 いに水素結合をすることでネットワーク構造を形成することから、他の液体とは異なる凝 集構造や性質を示しており非常に興味深い。水分子は永久双極子モーメントを持つため分 子運動による配向から誘電緩和の挙動を示す。水の誘電緩和は分子運動の特性時間である 緩和時間が非常に短く観測は容易ではない。これまでの研究により、水混合系中の水分子 は他の分子と相互作用して多様でダイナミックな水構造を形成することが分かっており、
たとえば生物が生命を維持していく上で水を必要とする理由にも、水構造の理解は重要で ある。本研究では最も基本的な水素結合性混合系である水・エタノール系について誘電分 光による動的構造の理解を目的とする。
[実験方法]
測定試料として純水、エタノール、エタノール50％水溶液を調製し誘電分光測定を行った。
誘電測定にはTime Domain Reflectometry(InfiniiumDCA-J86100C・アジレントテクノロ ジー、周波数域：10M－30GHz)に接触式の同軸電極(外径2.2mm)を用い、サンプリングポ イント数：1024、タイムレンジ：1ns/div、積算回数：128回、室温21℃で行った。
[結果及び考察]
右図上に水、エタノール、50wt%エタノール 水溶液の複素誘電率の実部（誘電率）が示す 誘電分散曲線、下図は複素誘電率の虚部（誘 電損失）による吸収曲線である。誘電率の値 は水が一番高く、次に50%エタノール水溶液、
そして一番誘電率が低いのがエタノールであ った。右図では水を標準試料としたため、水 の緩和曲線には誤差が見られないが、エタノ ールと50%エタノール水溶液の誘電緩和曲線 には類似の誤差が含まれており，今後はより 正確な測定をする必要がある。また、50%エ タノール水溶液の誘電緩和曲線は、純水と純 エタノールの結果の個々の重ね合わせでは説 明ができず，協同的な動的挙動をとるような 凝集構造が形成されていることがわかる。さ
らに緩和強度や緩和時間を含め議論していく。
0.00E+00 2.00E+01 4.00E+01 6.00E+01 8.00E+01 1.00E+02
0 20 40 60
80 ε’ 40 0
0.00E+00 1.00E+01 2.00E+01 3.00E+01 4.00E+01
0 20 40 60
水
エタノール50%水溶液 エタノール
40 ε” 20
0 8 9 10 11 log f / Hz
図．上：水・エタノール系の誘電分散曲線 下：誘電吸収曲線（21℃）
散開星団の HR 図を用いた年齢推定の方法
東 海 大 学 理 学 部 物 理 学 科 西 嶋 研 究 室 0BSP1106 桜 井 修 人 序 論
本研究では、星の集団である散開星団を撮像及び測光することによりHR 図を作成し、星の進 化理論に基づく等時曲線と比較することにより、星団の年齢を推定する方法を確立することを目 的とする。
年 齢 推 定 の 原 理
縦軸に絶対等級、横軸にスペクトル型を取った恒星の分布図のことをHR 図と呼ぶ。星のスペ クトル型と明るさの関係は、星の元素組成、質量、年齢で決まることが知られており、主系列星 から赤色巨星までの星の進化を知る上で重要な図である。濃い星間物質が重力収縮し、中心部の 温度が1千万K程度に達すると、水素の熱核融合反応が始まり恒星が誕生する。この段階が年齢 ゼロの主系列星といわれる恒星で、HR 図上でほぼ直線上に並ぶ。水素の核反応が終焉を迎える と、星は主系列を離れ、その進化とともにHR図上の位置を変える。
星団は互いの重力で集まった星の集団で、散開星団と球状星団がある。同一の星間雲から誕生 するので年齢と組成が等しく、HR 図上の分布は質量の分布を反映している。星の進化の速さは 質量に依存していることが知られているので、HR 図上の星の分布からその星団の年齢を推定す ることが可能となる。
観 測 と そ の 方 法
目標とする天体を観測する前に、その天体が天頂付近に上がる時間を調べ、目標天体付近の星 図を作製する。観測には、光学望遠鏡、冷却 CCD カメラ、光学フィルターを使用する。ここで は、UVB の３色測光を行なう。天体の画像（ライトフレーム）以外に、CCDの均一性を調べる ために薄明の空を撮像するフラットフレーム、主に熱雑音を見積もるためにシャッターを閉じた 状態で撮像するダークフレームをそれぞれ取得する。
画 像 処 理 と 測 光
天体を CCD カメラで撮影したライトフレームにはノイズが含まれる。それらのノイズを取り 除くためにダーク補正（ライトフレームからダークフレームを減算）を行ない、CCDの不均一性 の影響を取り除くためにフラット補正（ダーク補正後のライトフレームをダーク補正後のフラッ トフレームで除算）を行なう。こうして得られたライトフレームの星像の光子数からバックグラ ウンドを差し引き、明るさのわかっている比較星と比較することにより、等級を求める。
年 齢 の 推 定 の 方 法
ある年齢の星団の HR図は、その年齢に対応した位置で主系列から外れた一つの曲線上に星が 分布する（等時曲線）。そこでまず、観測された星団について、等級−色指数図を作成する。次に 主系列合わせを行ない、縦軸を絶対等級に換算する。このようにして得られたHR 図を理論的等 時曲線と比較する。等時曲線の折れ曲がりの位置である転向点の絶対等級から星団の年齢を推定 できる。
ま と め
HR図と等時曲線を用いて散開星団の年齢を推定する方法を確立することができた。
