| Project/Area Number |
22K14084
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 17010:Space and planetary sciences-related
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| Research Institution | Nagoya City University (2024)
Nagoya University (2022-2023) |
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Principal Investigator |
古賀 亮一 名古屋市立大学, データサイエンス研究科, 特任助教 (10889190)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | 赤外分光 / 結晶成長 / 惑星科学 / イオ / 中間赤外 / 二酸化硫黄 |
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| Outline of Research at the Start |
木星衛星イオは太陽系において最も火山活動が活発であり、SO2を主成分とした希薄な大気
および表面霜に覆われている。本研究では中間赤外波長帯における実験室分光測定と観測で
得られたスペクトルの比較を通じて、イオの表面や大気に存在するSO2の凝縮・昇華による
循環、及び太陽光やイオンによる分解や化学反応の理解をめざす。特にイオ表面の霜に着目し、その空間二次元のSO2中間赤外スペクトルを初めて取得する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
太陽系外縁天体の中間赤外分光測定は非常時限られており、今後観測結果が得られる際に比較対象となる実験室での測定結果を用意することは重要である。前年度まで行ってきた中間赤外波長帯におけるイオなどの低温環境を模擬した実験室実験・分光測定を以下の点で拡張させるために装置開発を行った。1.SO2 19.1 μmの吸収を観測するために、測定範囲を20μmまで広帯域する。2.既存の透過分光測定だけでなく、反射分光測定も可能にする。
1.を実現するために真空チャンバー内で光源と中心のサンプルホルダーを回転させる機構を考案し、モックアップモデルを組み立てた。マグネティックカップリングを用いることでチャンバー底面に穴をあけずに対象を回転させることができた。軸ブレの問題がまだ存在するものの、このコンセプトを3月の研究会で報告した。2.を実現させるため、既存の准共通光路波面分割型位相シフト干渉法によるイメージング赤外分光器の設計をもとに、新たに広帯域の分光器を開発した、この進捗は学会のプロシーディングとして成果報告し(Biao Zhao et al. Proc. SPIE, doi:10.1117/12.3019640)、今後査読論文も投稿予定である。
これらの開発を完成させた後、実際に低温凝縮微粒子の赤外反射分光測定を行う。また、液体窒素のクライオスタットからHe循環冷凍機に置き換えることでより低温な環境も再現できるようにする。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
真空チャンバー内で二つの機構を回転させる装置を開発するは容易でなく、緻密な設計と試行錯誤が必要であるため本年度中に完成させることができなかった。また、イメージング分光器の性能を発揮させるうえで重要な部品であるマルチスリットを再度違う方法で製作することとなった。
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| Strategy for Future Research Activity |
低温凝縮微粒子の反射分光測定装置の開発を完成させ、数度ごとに入射角と反射角を変えてスペクトルを測定し、天体に光が照射された時、凝縮微粒子の結晶の形態によってどのように散乱が起こるかを検討する。
本研究の測定結果は東京大学アタカマ天文台(TAO)望遠鏡の観測結果と比較する。プロポーザル提案および公式な運用開始予定は再度延期されため、観測の詳細な計画を立てて、準備を進める。また、SO2吸収は紫外線領域でも取得可能であるため、紫外線分光測定や望遠鏡観測も視野に入れる。
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