1996 Fiscal Year Annual Research Report
磁気圏イオン密度・速度分布解析から算出される太陽共鳴散乱光の検出器系基礎技術開発
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07640585
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
岩上 直幹 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (30143374)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中村 正人 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (20227937)
林 幹治 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (60011730)
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| Keywords | 極端紫外光 / 酸素イオン / 撮像 |
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| Research Abstract |
本年度は地球極域電離層から磁気圏に向けて放出される酸素イオンの撮像可能性を研究した。この酸素イオン流の存在は衛星観測により良く知られてきたが、流れの経路を大局的に調べるために撮像を行わなければならない。撮像の為にどの程度の明るさの光学系が必要か、背景光の混入を防ぐ為にどの様な素子が必要かを検討した。酸素イオンによる共鳴散乱の明るさの見積もりには、太陽により直接照らされる効果の他に電離層F層に存在する酸素イオンからの反射光の影響を見積もった。また、酸素イオンが光源に対して数キロ〜数10キロメートル/秒で流れる事によるドップラーシフトの影響を考慮した。あけぼの衛星による高度2000-6000kmにおける酸素イオンの密度測定をもとに酸素イオンの分布とその流れの速度をモデル化して極域上空に存在する酸素イオンからの共鳴散乱光強度を求めたところ、その輝度が0.01-1.0レイリーであることが解った。撮像に必要な光学系の大きさは背景光(地球コロナからのライマンα放射で約10キロレイリー)を酸素イオンからの光に対してどれだけ遮る事が出来るかにより変化する。現有の技術でフィルターによる背景光の除去率が、同じ輝度の酸素イオンからの共鳴散乱光に対して1/1000であるとした時、酸素イオン分布を0.1地球半径の空間分解能、1秒の時間分解能で月軌道から撮影しようとすると口径10mの望遠鏡が必要であることが解った。望遠鏡の口径を現実的な1m程度に抑える為には先の除去率を100万分の1から1000万分の1にしなければならない。この除去率を実現するために、フィルターに加えて水素吸収セル、あるいはライマンα線の反射率を抑えた反射鏡を新たに開発しなければならない事が解った。
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