赤外線衛星搭載用中口径冷却シリコンカーバイド軽量鏡の開発

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10559005
• Research Institution: THE UNIVERSITY OF TOKYO
• Principal Investigator: 尾中 敬 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (30143358)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田辺 俊彦 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (90179812) ; 金田 英宏 宇宙科学研究所, 宇宙圏研究科, 助手 (30301724) ; 村上 浩 宇宙科学研究所, 宇宙圏研究科, 教授 (40135299) ; CHAN Kin?Wing 東京大学, 大学院・理学系研究科, 外国人特別研究員
• Keywords: 冷却望遠鏡 / 赤外線 / 軽量鏡 / 衛星搭載機器 / シリコンカーバイド / スペース観測

Research Abstract

これまでの160mm鏡の試作試験より、多孔質のSiCのコアにCVD SiCをコートするブランクの製作方法を確立することができた。まず、鏡面の位置基準を得るために一部CVDをかけずに製作する方法をとったが、CVDのない部分で、研磨液が多孔質の部分に進入する現象により、低温での鏡面変化に大きく影響することがわかった。このため、全面にCVDをかける方法をとることとし、鏡面基準は完成したブランクの形状を測定することでとることとした。この方法で製作した160mm鏡を液体ヘリウム温度までの低温試験を行い、鏡面変化は測定精度以内で見られないことを確認し、SiC鏡体ブランクの製作を確立した。その後、同じ方法により製作した700mm鏡の試作鏡を完成させ、液体窒素温度までの冷却試験をまず行った。鏡面精度は十分でなかったものの、冷却試験の手順・方法の検討を行い、鏡面の温度変化は、測定範囲内で認められす、本研究の目標を達成できることを確認した。
また、これと平行して望遠鏡として組み立てた後の低温試験のシミュレーションを行った。望遠鏡としての試験では、低温試験装置に平面鏡を配置して、オートコリメーション法で測定する計画であるが、平面鏡自身が温度変化した場合、その成分を独立に抽出することが必要である。その方法として、平面鏡を水平に移動し、データを取得し、積分することにより、平面鏡の変化成分を相殺して、望遠鏡側の鏡面変形だけを抜き出す方法を検討している。シミュレーションでは、鏡面変化をチェルニケの多項式に展開して、処理する方法を用い、十分な精度で望遠鏡の鏡面変化を抽出できることを示した。

Research Products

• [Publications] H.Kaneda: "Development of SiC Mirror for ASTRO-F"ISAS Report. SP-14. 289-295 (2000)
• [Publications] T.Onaka: "ASTRO-F : Infrared Imaging Surveyor (IRIS) Mission"ESA Symposium Publication. SP-456. 361-364 (2000)
• [Publications] K.-W.Chan: "Unidentified Infrared Emission Bands in the Diffuse Interstellar Medium"Astrophysical Journal. 546. 273-278 (2001)
• [Publications] T.Onaka: "Interstellar Dust Grains : What Do Space Observations Tell Us?"Advances in Space Research. 25. 2167-2176 (2000)
• [Publications] T.Onaka: "Design for an Aberration-corrected Concave Grating for a Mid-infrared Long-slit Spectrometer"Applied Optics. 39. 1474-1479 (2000)
• [Publications] T.Onaka: "Polarization of Thermal Emission from Aligned Dust Grains under an Anisotropic Radiation Field"Astrophyscal Journal. 533. 298-303 (2000)