Study on the magnetic field evolution of solar flare kernels with high temporal cadence imaging system
| Project/Area Number |
22K03687
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 16010:Astronomy-related
|
|---|
| Research Institution | Kyoto University |
|---|
Principal Investigator |
永田 伸一 京都大学, 理学研究科, 助教 (30362437)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
|
| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
|
| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2024: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2023: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
|
|---|
| Keywords | 偏光観測 / 太陽 / 電磁流体力学 / プラズマ / 粒子加速 / 偏光 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
太陽フレアは、磁気リコネクションにより駆動されるエネルギー解放現象と考えられており、そのエネルギー変換過程の詳細を明らかにすることは、プラズマに満たされた宇宙の活動現象を統一的に理解するための重要な手段である。そして、加速領域のグローバルな磁場配位やプラズマ環境の時間発展を詳細に調べることができるという点に、太陽フレアの粒子加速研究の重要性がある。本研究では、京都大学飛騨天文台の太陽磁場活動望遠鏡で使用する撮像装置の高精度化を図り、空間分解能1秒角、時間分解能0.1 秒の観測を実現し、粒子加速現象に関係する磁気リコネクション領域の特徴的磁場構造と時間変動を明らかにすることを目指すものである
|
| Outline of Annual Research Achievements |
太陽光球磁場計測制度を向上させるための根幹となる撮像装置の更新を実施した。検出器性能を比較検討し、ソニー社製のCMOS検出器IMX425が感度のみならず、ピクセル数とサイズから、最適と判断した。後者は、現行のコダック社のCCDカメラとピクセルサイズ・数が近く、光学系の大幅な改修を要しないことを重視したもので、限られた資源と時間で、円滑な研究を進めるには重要な点である。次に、この検出器を用いた撮像装置の比較検討を実施した。カメラは観測室から離れた望遠鏡内部に搭載され30mあまりの距離で信号を伝送する必要がある。安定した伝送を実現するためには10gbpsの帯域を持つイーサネットによる通信が望ましいが、比較的新しい検出器であるために候補となるのはBaumer社（ドイツ）とEmergent Vision Technologies社（カナダ）の2社に絞られた。デモ機を用いた望遠鏡搭載試験を経て、Baumer社のVLXT-17M.Iを選定した。Emergent Vision Technologies社は伝送線に光ケーブルを用い高いノイズ耐性を有するものの、光通信をするためのカメラとコンピュータ双方のインターフェース装置が高価になる。実地試験の結果、Baumer社の10BGbps対応のネットワークボードとケーブルでも、誤動作することなく400fps以上のデータ転送が実現できていたための判断である。当初懸念していた世界的な半導体不足の影響も小さく、6月中に予備を含み3台が納品された。新しいカメラに合わせた望遠鏡取り付け部材を新たに製作し、実験室での性能評価と制御ソフト開発した後に、望遠鏡に搭載し基礎的な光学試験を実施した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初は、初年度中の観測開始を予定していたが、性能評価中に発覚したカメラの同期不具合により、新装置での観測再開には至らなかった。事前のデモ機を用いた検証では見切れなかった部分で、実機での検証を含めて想定外の時間を要した。その後に予定していた画像処理ソフトウエアの開発についても、十分な作業時を確保することが難しくなり、基礎的な検討にとどまった。作業担当の協力者の大学院生が、修士論文のとりまとめに時間を要したことも一つの要因となっており、研究チームとしてのスケジュール管理が甘かったと考えている。
|
| Strategy for Future Research Activity |
まずは、撮像データを処理するための、画像処理ソフトウエアを、従来のCPUコアを用いた並列処理からGPUボードを用いた並列化処理に移行するための検討・開発作業に取り組む。既存のGPUボードを用いながら基礎開発を行って、実際の観測データ処理に必要なボードの性能を見極めた後に部品を調達して、コンピュータへの組み込みを行う。この核心部分のソフトウエアの開発には3か月程度を想定している。初年度中に取付と基本光学性能の確認は完了しており、2年度目中の観測開始は十分可能であると考えている。太陽活動が活発になってきており、2年度面中の科学的なデータの取得は十分可能であると考えており、7月から8月にかけて取得したデータを用いた解析を行い、結果を国内外の学会や研究会にて公表していく。
|
Report
(1 results)
Research Products
(1 results)
