超高層大気風系を光学的に観測するためのドップラ-イメ-ジングの開発

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02554013
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 福西 浩 東北大学, 理学部, 教授 (90099937)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 水島 宜彦 浜松ホトニクス株式会社, 技術開発担当 ; 岡野 章一 東北大学, 理学部, 助教授 (10004483) ; 市川 敏朗 朝日大学, 教養部, 教授 (70076008) ; 十文字 正憲 八戸工業大学, 工学部, 教授 (70105542) ; 森岡 昭 東北大学, 理学部, 助教授 (50004479)
• Keywords: ファブリ-ペロ-干渉計 / 2次元光子計数 / ドップラ-シフト / ドップラ-幅 / 熱圏 / 画像解析 / 広角光学系 / 大気温度

Research Abstract

1.2次元光子検出システムについて、プロトモデル光学系を用いて次のような性能試験を行なった。プロトモデル光学系の集光視野全角は150ﾟ、集光面積と視野立体角の積で表わされる明るさ(AΩ)は2.5×10^<-2>cm^2・srである。
(1)2次元光子計数管の蛍光面出力を通常のCCDカメラに光学的に結合したシステムでは、強度100レ-リ-の557.7nm酸素原子輝線大気光に対して300秒の積分時間でS/N約15で信号が取得されるが、空間分解能は光電面上で約0.1mmでさらに光電面の端(視野外縁)では約5%の画像歪が存在する。
(2)冷却型CCDカメラのみを2次元検出器として用いると、上記(1)と同様の条件でS/N約2と感度は低いが、空間分解能は約0.01mmで画像歪は見られない。
以上の結果から、本研究の目的に必要な微弱光に対する感度と高い空間分解能を実現するためには、冷却型CCDカメラの高空間分解能を生かしつつ感度の不足を、画像歪の原因となる電子レンズを用いない近接型イメ-ジインテンシファイア-で補うのが最良の方法であることがわかりそのようなシステムの製作を開始した。
2.明るさ(AΩ)を5.6×10^<-2>cm^2・srまで増大できるような光学系の設計を行なった。