トモグラフィー(断層写真)補償光学による高解像観測

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04405008
• Research Institution: National Astronomical Observatory of Japan
• Principal Investigator: 家 正則 国立天文台, 大型光学赤外線望遠鏡計画推進部, 教授 (30111446)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高見 英樹 通信総合研究所, 宇宙通信部, 主任研究官 ; 野口 猛 国立天文台, 光学赤外線天文学研究系, 助教授 (10124679) ; 田中 済 国立天文台, 光学赤外線天文学研究系, 助教授 (20011570)
• Keywords: 補償光学 / イメージスタビライザー / 大気シーイング / コルモゴルフ乱流 / 可変形鏡 / 制御工学 / ドームシーイングモニター / ピエゾ駆動素子

Research Abstract

本年度は本研究第2年度にあたり、交付申請書記載の実施計画に沿い、以下の研究を実施した。
(1)補償光学用高速低雑音カメラの有望な一方式として、シリコンアバランシェホトダイオード(APD)をアレー化して光子計数モードで用いる方式の試作/検討を行った。その結果、液体窒素温度でのAPDの光子計数効率60%、計測時間200ナノ秒を達成できる見通しが得られた。これにより、アレー化のためのパッケージや集光用マイクロレンズの検討に着手した。
(2)米国ジェット推進研究所(JPL)との共同開発により、並列スキッパーを読みだし方式の補償光学用高速低雑音CCD素子を試作した。この素子の性能評価システムの構築に着手した。
(3)ドームシーイングモニターの実験測果に強い関心を寄せたカナダ・フランス・ハワイ(CFH)天文台との協議により、平成6年度にCFH3.6m望遠鏡ドームでの擾乱の立体測定実験を行うこととなった。これを受けて、CFH望遠鏡用の改良型ドームシーイングモニター装置の製作を行った。
(4)岡山天体物理観測所188cm望遠鏡クーデ焦点赤外分光器に最適化した、波面傾斜補償光学装置を初めての実用レベルの補償光学系として設計し、製作した。
(5)直径50mm、厚さ0.5mmの鏡の裏面に接着した37本のピエゾ駆動素子により、鏡面形状を制御する形状可変鏡を完成させた。
(6)波面測定データから補償駆動制御信号への変換を行う制御プログラムを構築した。
(7)大気擾乱の立体測定のための、曲率測定方式のシミュレーションを行った。

Research Products

• [Publications] 家 正則: "天文学における補償光学" 光学. 22. 408-409 (1993)
• [Publications] 家 正則: "動き出した8mすばる望遠鏡計画" 応用物理学会誌. 62. 540-551 (1993)
• [Publications] 田中 済: "オートガイダおよびシャック・ハルトマン鏡面測定装置における星像重心位置検出についての考察" 国立天文台報. 2. 395-402 (1993)
• [Publications] Masanori Iye: "Primary Mirror Support System for the SUBARU Telescope" SPIE Proc.Advanced Technology Optical Telescopes V. 2199(in press). (1994)
• [Publications] Naruhisa Takato: "Wavefront Reconstruction Error of Shack‐Hartmann Wavefront Sensors" Publ.Astron.Soc.Pacific. 106. 182-188 (1994)
• [Publications] Hideki Takami: "Membrane Deformable Mirror for SUBARU Adaptive Optics" SPIE Proc.Adaptive Optics in Astronomy. 2201(in press). (1994)