加速キッチンでは、参加者が自分で組み立てるシンチレータ検出器を貸与しています。けれど、宇宙線や放射線をとらえる方法はそれだけではありません。世界の代表的な検出器を、3 つの仲間に分けて紹介します。
加速キッチン
素粒子検出器（CsIシンチレータ）加速キッチン ・ 組み立てキット
プログラムで参加者が自分の手で組み立てる検出器。無機CsIシンチレータを使い、放射線が来た瞬間をLEDと波形でリアルタイムに表示します。ガンマ線のエネルギースペクトルから核種を見分けたり、宇宙線をとらえたりできます。データ収集ボード・測定ソフト・オンラインマニュアル付き。
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このページで紹介する「いろいろな検出器」の出発点が、この一台。加速キッチンの宇宙線探究プログラムでは、参加者がこの検出器を自分で組み立て、自宅で宇宙線や放射線を測るところから探究が始まります。
ショップでも購入でき、中高生の探究・授業・自由研究にそのまま使えます。
世界には、目的に合わせたいろいろな検出器があります。ここでは、中高生が使ったり・参考にしたりできる代表的な検出器を、大きく 3 つの仲間に分けて紹介します。「こんな測り方もあるんだ」を見つける入り口にしてください。
宇宙線の主役・ミューオンが通り抜けると光るシンチレータを使うタイプ。複数枚の同時計測（コインシデンス）で「たしかに通った」をとらえます。
身のまわりの自然放射線やガンマ線を測るタイプ。エネルギーのちがいから、どんな原子核から来たのかを読み解くこともできます。
たくさんの小さな画素（ピクセル）で、粒子が通った道すじを画像として映し出すタイプ。放射線が「見える」体験ができます。
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| 検出器 | 測れるもの | 使う場面 | 難易度 |
|---|---|---|---|
| 加速キッチンの検出器CsI シンチレータ・組み立てキット | 自作ガンマ線のエネルギースペクトル（核種の見分け）、宇宙線 | 探究プログラムで組み立て、自宅で測る。授業・自由研究にも | ★★★ |
| QuarkNet CRMDシンチレータ＋PMT＋DAQ | ミューオンミューオンの頻度・寿命（同時計測） | 世界の学校と Cosmic Ray e-Lab でデータを共有 | ★★★ |
| CosmicPiシンチレータ＋SiPM＋Raspberry Pi | ミューオンミューオン（GPS で時刻つき） | オープンソース。世界の観測ネットワークにつなぐ | ★★★ |
| CAEN Cosmic Hunterシンチレータ＋SiPM・教育キット | ミューオンミューオンの頻度、空気シャワー（タイル最大 3 枚） | 教育用キットとして授業・実習で | ★★★ |
| 日本式 宇宙線ミューオン検出器ICRC2023 研究報告 | ミューオン宇宙線ミューオン | 学校や科学イベントでの体験・アウトリーチ | 資料で知る |
| Cogamo（コガモ）CsI(Tl)＋GPS | ガンマ線環境ガンマ線（時刻・位置も記録） | 市民科学「雷雲プロジェクト」で雷雲のガンマ線を観測 | ★★★ |
| RadiaCodeCsI(Tl) スペクトロメータ兼線量計 | ガンマ線放射線の量とエネルギースペクトル（核種） | ポケットに入れて、身のまわりを測る | ★★★ |
| ラドン検出器による放射線教育低バックグラウンド WS 2020 | ガンマ線身近なラドン（自然放射線） | 「測ってみる」から入る放射線教育の実践例 | 資料で知る |
| Timepixシリコンピクセル検出器 | 飛跡粒子の飛跡（種類の見分け） | USB で PC につなぎ、飛跡を画面で見る。Timepix@school | ★★★ |
難易度の目安 ─ ★ つなぐ・置くだけで測れる ／ ★★ 組み立てや設定が必要 ／ ★★★ 複数の機器を組み合わせて計測系をつくる。「資料で知る」は機器ではなく、研究報告・実践例の紹介です。詳しくは下の各カードから。
ミューオン
QuarkNet CRMD米 Fermilab / QuarkNet ・ シンチレータ＋PMT＋DAQ
プラスチックシンチレータと光電子増倍管（PMT）、専用のDAQボードでミューオンを同時計測。頻度や寿命を測り、世界の学校とつながる「Cosmic Ray e-Lab」にデータを共有できる、教育用の定番システムです。
ユーザーマニュアル（PDF）
ミューオン
CosmicPiCERN発 ・ シンチレータ＋SiPM＋Raspberry Pi
プラスチックシンチレータとSiPM（半導体光検出器）をRaspberry Piにつないだ、オープンソースの宇宙線検出器。GPS付きで、世界中に散らばった検出器をつなぐミューオン観測ネットワークを目指しています。
公式サイト
ミューオン
CAEN Cosmic Hunter伊 CAEN ・ シンチレータ＋SiPM・教育キット
イタリアの計測器メーカーCAENの教育用宇宙線キット。シンチレータタイルとSiPM、ESP32のコインシデンス基板で構成され、計数結果をE Inkに表示。最大3枚のタイルでミューオン頻度や空気シャワーを測れます。
製品ページ
イメージ図
ミューオン
日本式 宇宙線ミューオン検出器ICRC2023（PoS）・ 教育／アウトリーチ向け開発
国際宇宙線会議 ICRC2023 で発表された、日本の教育・アウトリーチ向けに開発された宇宙線ミューオン検出器の研究報告。学校や科学イベントで宇宙線を体験してもらう工夫が詰まっています。
発表論文（PoS）
ガンマ線
Cogamo（コガモ）雷雲プロジェクト ・ CsI(Tl)シンチレータ＋GPS
手のひらサイズのCompact Gamma-ray Monitor。CsI(Tl)シンチレータで環境ガンマ線を測り、GPSで時刻と位置も同時に記録します。市民科学「雷雲プロジェクト」で、雷雲からのガンマ線観測に使われています。
セットアップ解説
放射線
RadiaCode（110 / Zero）CsI(Tl)シンチレーション・スペクトロメータ兼線量計
ポケットに入る小さなガンマ線スペクトロメータ。CsI(Tl)シンチレータを使い、ガイガー計数管より高感度に放射線を測定。エネルギーのスペクトルから、放射線がどんな核種から来たのかを調べられます。
公式サイト
放射線教育
ラドン検出器による放射線教育三明氏 ・ 低バックグラウンドWS 2020
身近にあるラドン（自然放射線）を題材にした放射線教育の取り組み。「測ってみる」ことから放射線をやさしく学ぶ、教育向けの実践例として紹介されたスライドです。
発表スライド（PDF）
飛跡の可視化
Timepix（タイムピックス）CERN Medipix2 開発 ・ シリコンピクセル検出器
CERNで生まれたシリコンピクセル検出器。USBでパソコンにつなぐと、宇宙線や自然放射線の通った跡（飛跡）がリアルタイムに画面へ映し出され、粒子の種類まで見分けられます。CERN & Society Foundation の「Timepix@school」が学校へ届けています。
Timepix@school
これまでの2つの仲間が「何個通ったか」を数えるのに対して、Timepixのようなピクセル検出器は、放射線が通った道すじそのものを画像として見せてくれます。
まっすぐ抜けるミューオン、くねくね曲がる電子、点のように写るアルファ線──粒子ごとにちがう「絵」が現れるので、目に見えないはずの放射線を直感的に体感できるのが魅力です。
クレジット：各検出器の名称・写真・図表は、それぞれの製作者・団体・研究グループに帰属します。本ページは宇宙線／放射線探究の入り口として概要を紹介するものです。正確な仕様・入手方法・最新情報は、各カードのリンク先の公式ページ・資料をご確認ください。
加速キッチンでは、自分で組み立てた宇宙線検出器を自宅にお届けします。
いろいろな検出器を知ったうえで、まずは「自分の手で測る」ところから始めてみませんか。