• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

太陽系外地球型惑星の直接検出のための超高コントラスト装置の開発

Research Project

Project/Area Number 19015009
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionNational Astronomical Observatory of Japan

Principal Investigator

村上 尚史  国立天文台, 研究員 (80450188)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 武田 光夫  電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (00114926)
Project Period (FY) 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥9,000,000 (Direct Cost: ¥9,000,000)
Fiscal Year 2008: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥5,200,000)
Fiscal Year 2007: ¥3,800,000 (Direct Cost: ¥3,800,000)
Keywords光学赤外線天文学 / 惑星探査 / 応用光学・量子光工学
Research Abstract

我々は,太陽系外惑星を直接撮像するため,非対称ナル干渉計(Unbalanced Nulling Interferometer,UNI)および補償光学系(Phase-AmplitudeCorrection,PAC)を用いた超高コントラスト装置(通称,UNI-PAC法)を提案し,検証実験を行った。系外惑星の直接撮像を行うためには,明るい恒星からのスペックルノイズを10^<-10>レベルにまで減らすため,λ/10000rmsもの超高面精度の光学素子や光波面補正が必要とされる。提案する手法は,UNIによる光波面誤差の拡大とPACによる波面補正を行い,更に後置コロナグラフを用いることにより,上記のような高面精度のオプティクスを必要としないという,画期的な手法である。
平成19年度は,UNI部の安定・高性能化を目指した光学系の改修,およびPAC部の構築を行った。具体的には,ナル干渉計の振動抑制のための光学素子マウント製作,傾斜補正鏡の導入,可変形鏡および波面センサ部のマウント製作を行った。その結果,ナル干渉計単体で恒星モデル像のスペックルノイズを,5λ/D以遠で10^<-7>オーダーにまで抑制させることに成功した。また、UNIによる波面誤差拡大の観測に成功し,拡大率がほぼ理論的予測と一致することを確認した。また,後置コロナグラフとして3Dサニャックナル干渉計を導入し,提案する装置全体の検証実験を行った。その結果,3Dサニャックナル干渉計単体と比較して高いコントラストを達成することができた。
更に,後置コロナグラフとして,像面位相マスクコロナグラフの使用も検討した。特に,従来提案されている4分割位相マスクを多分割化(8分割)にすることにより,更に効率的に恒星光除去が行えることを,数値シミュレーションおよび検証実験により明らかにした。

Report

(1 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2008 2007

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (10 results)

  • [Journal Article] Four-Quadrant Phase Mask Coronagraph with Jacquinot-Lyot Stop2008

    • Author(s)
      村上尚史, 植村亮介, 佐藤陽一郎, 馬場直志, 西川淳, 田村元秀
    • Journal Title

      Astrophysical Journal 677

      Pages: 1425-1432

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Common-Path Spectropolarimetric Differential Imager using Variable Channeled Spectrum2007

    • Author(s)
      村上尚史, Lyu ABE, 田村元秀, 馬場直志
    • Journal Title

      Astrophysical Journal 661

      Pages: 634-640

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Polarization Degree Analysis of Objective Spectrum in Polarization Differential Stellar Coronagraph2007

    • Author(s)
      Nataliya ZUBKO, 馬場直志, 森崎誠司, 村上尚史
    • Journal Title

      Optics Express 15

      Pages: 12189-12196

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Common-path Achromatic Interferometer-Coronagraph: Images from a Breadboard Demonstrator2007

    • Author(s)
      Alexander TAVROV, 西川淳, 田村元秀, Lyu ABE, 横地界斗, 黒川隆志, 武田光夫
    • Journal Title

      Applied Optics 46

      Pages: 6885-6895

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 8分割位相マスクコロナグラフの開発2008

    • Author(s)
      村上尚史, 植村亮介, 馬場直志, 澁谷宙, 西川淳, Lyu ABE, 田村元秀, 橋本信幸
    • Organizer
      日本天文学会2008年春季年会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2008-03-25
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 10桁の高コントラストを実現するコロナグラフシステム2008

    • Author(s)
      横地界斗, 西川淳, 村上尚史, Lyu ABE, 小谷隆行, 田村元秀, 黒川隆志, Alexander TAVROV, 武田光夫
    • Organizer
      特定領域研究「太陽系外惑星科学の展開」第4回大研究会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2008-03-03
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] ナル干渉型コロナグラフの検出性能向上化の検討2008

    • Author(s)
      村上尚史, 西川淳, 田村元秀, 植村亮介, 馬場直志
    • Organizer
      特定領域研究「太陽系外惑星科学の展開」第4回大研究会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2008-03-03
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Polarization Differential Spectroscopy with FQPoM Coronagraph2008

    • Author(s)
      Nataliya ZUBKO, 馬場直志, 村上尚史
    • Organizer
      特定領域研究「太陽系外惑星科学の展開」第4回大研究会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2008-03-03
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 幾何学的位相によるナル干渉計の波長無依存性2007

    • Author(s)
      横地界斗, Alexander TAVROV, 西川淳, Lyu ABE, 田村元秀, 武田光夫, 黒川隆志
    • Organizer
      Optics and Photonics Japan 2007
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2007-11-26
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 非対称ナル干渉と補償光学を融合した系外惑星直接検出のための超高コントラスト撮像法(2)2007

    • Author(s)
      西川淳, Lyu ABE, 村上尚史, Alexander TAVROV, 田村元秀, MIRAプロジェクト, 系外惑星探査プロジェクト, 小谷隆行, 横地界斗, 黒川隆志, 武田光夫
    • Organizer
      日本天文学会2007年秋季年会
    • Place of Presentation
      岐阜
    • Year and Date
      2007-09-27
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 系外惑星直接撮像のためのナル干渉型コロナグラフとジャキノ開口の組み合わせ2007

    • Author(s)
      村上尚史, 植村亮介, 馬場直志, 佐藤陽一郎, 西川淳, 田村元秀
    • Organizer
      2007年秋季第68回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2007-09-04
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Precise wavefront correction with unbalanced nulling interferometer for direct detection of exo-planet2007

    • Author(s)
      横地界斗, 西川淳, 村上尚史, Lyu ABE, 小谷隆行, 田村元秀, 黒川隆志, Alexander TAVROV, 武田光夫
    • Organizer
      CLEO/Pacific Rim 2007
    • Place of Presentation
      Seoul, Korea
    • Year and Date
      2007-08-30
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Low speckle noise coronagraph with UMI+PAC2007

    • Author(s)
      小谷隆行, 西川淳, 横地界斗, 村上尚史, Lyu ABE, 田村元秀, 黒川隆志, Alexander TAVROV, 武田光夫
    • Organizer
      Spirit of Bernard Lyot: The Direct Detection of Planets and Circumstellar Disks in the 21st Century
    • Place of Presentation
      Berkley, CA, USA
    • Year and Date
      2007-06-06
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] High Contrast Imaging Activities in Japan2007

    • Author(s)
      Lyu ABE, 田村元秀, 西川淳, 村上尚史, 塩谷圭吾, 田中深一郎, 中川貴雄, 片ざ宏一, Oliver GUYON, 馬場直志
    • Organizer
      Navigator Program Forum 2007
    • Place of Presentation
      Pasadena, CA, USA
    • Year and Date
      2007-05-18
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

URL: 

Published: 2007-04-01   Modified: 2018-03-28  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi