マイクロレンズアレイ高速2次元分光診断による太陽彩層・コロナ活動現象の研究

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09440094
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: National Astronomical Observatory of Japan
• Principal Investigator: 末松 芳法 国立天文台, 太陽物理学研究系, 助教授 (50171111)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大谷 浩 京都大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (80000850) ; 宮下 正邦 国立天文台, 乗鞍コロナ観測所, 助手 (50209904) ; 今井 英樹 国立天文台, 乗鞍コロナ観測所, 助手 (10012874) ; 一本 潔 国立天文台, 太陽物理学研究系, 助教授 (70193456)
• Keywords: マイクロレンズアレイ / 3次元同時分光 / 太陽フレア

Research Abstract

平成9年度は主に本研究に必要な観測装置の設計検討、購入備品の仕様・性能試験を行った。マイクロレンズアレイ(以下、MLAと略)を用いた3次元同時分光装置を太陽観測に初めて適用するにあたり、必要光学系の仕様を一意的に決める手法を確立した。太陽用装置では分光器と望遠鏡の口径比が一致しているのが前提である。この手法の概略は、(1)波長を選び、MLAによってできる微小瞳像の直径を分光器の最適スリット幅に合わせる。(2)微小レンズの口径は、選択する線スペクトル幅の20倍の波長幅を取得できるように決める。(3)MLA微小レンズの口径比は分光器の口径比と一致するように焦点距離を決める。(4)MLAの配列数を、必要視野、可能な分光器スリット高により決める。(5)CCDカメラ上に投影されるMLA瞳像を何ピクセル分にするかを決める。この際、MLAの配列誤差、光学系の収差、散乱の大きさを考慮して、実際のピクセル数は目標の4割程度にする必要がある。これにより、CCDカメラ前の縮小率が決まる。更に、使えるスペクトル長を有効にする、MLAの分散方向に対する回転角が決まる。(6)以上が決まると、MLA前の拡大光学系の倍率が一意的に決まる。この手法を活動現象観測に最も威力を発揮するHα線を選び、国立天文台三鷹のヘリオスコープ用の望遠鏡、分光器に適用した。CCDカメラ、MLA、拡大光学系、波長選択フィルターの仕様を決め、必要部品を購入検査を行った。観測装置の諸元は、空間サンプリング1.44秒角、視野57×57秒角、波長サンプリング0.134Å、取得波長幅20Åである。CCDカメラは、1500×1000画素(1画素10ビット)で、必要性能の確認を行い、データ取得のソフトの開発も行った。来年度よりの観測を目指して、光学系の調整を行っているところである。