結晶性シリケイトの光学的性質の測定と星周シリケイトダストの依存形態の解明

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11134210
• Research Institution: Kyoto Pharmaceutical University
• Principal Investigator: 小池 千代枝 京都薬科大学, 薬学部, 教授 (20097835)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 深田 守 京都薬科大学, 薬学部, 助手 (00097841) ; 小笹 隆司 北海道大学, 理学部, 教授 (90263368)
• Keywords: 結晶性シリケイト / 赤外スペクトル / 光学定数n,k / 媒質効果 / 形状効果 / 分散公式 / Kramers-Kronig / 星周ダスト

Research Abstract

結晶性シリケイトのオリヴィンについて3種類の結晶(Fe-forsterite,Fo90-natural,Fa-fayalite),輝石のEnstatite(En)を入手して、各軸方向にカットし表面をみがいた。紫外から遠赤外までの広い波長領域で各軸方向の反射率の測定をした。偏光子は、紫外・可視用、中間赤外用、遠赤外用をそれぞれ購入して、分光計につけて偏光した光を使用した。現在まだ測定中であるが、近赤外から遠赤外までの反射率のデータからKramers-Kronigの公式と分散公式より光学定数n,kをもとめることができた。広い波長領域のデータがあれば、導出された光学定数は信頼がおけるので現在 紫外・可視領域 および 遠赤外の測定をS/Nの良いデータを目標に続行中である。
導出された光学定数から、微粒子のいろいろな形によるスペクトル計算をして、形による影響が非常に大きいことを示した。微粒子の室内実験のスペクトルと比較し、不規則形状の場合とよく一致していることを明らかにした。従来,媒質効果により、真空中に換算するとピークが0.1〜0.2μm短波長にずれるといわれていたが、不規則形状の場合は媒質効果を考慮しなくてもよいことがわかった。これは、微粒子の室内実験のデータをそのまま観測と比較しても良いことを示している。
FoとEnの不規則形状の微粒子の計算スペクトルと観測データと比較してみると、いくつかの星周塵の観測と良く一致していて、星周塵は不規則形状を示していることが示される。このことは、星周塵が衝突などにより粉砕され不規則な形になったか、あるいは、結晶成長でいろいろな形に成長したかを示唆している。以上のことは、国際学会、月・惑星シンポジウム、天文学会、Grain formation workshopなどで報告した。

Research Products

• [Publications] C.KOIKE: "The infrored spectra of olivine and Pyroxen and those optical constants"2nd Austrian ISO workshop "Atmsphores of M,S and C Giaunts". 2. 31-32 (1999)
• [Publications] C.KOIKE: "The spectra of crystalline silieates in infrared region"Proccedings of the 32nd ISAS Lunar and planetary symposium. 32. 175-178 (1999)
• [Publications] H.SOGAWA: "The optical properties of olivings:bulk optical constauts and alrsorptin spectra of small particles"Proccedings of the 32nd ISAS Lunar and Planetary Smposium. 32. 179-182 (1999)
• [Publications] 寒川 尚人: "結晶性シリケイトの光学定数"Grain Formation Workshop. 21. (2000)
• [Publications] 小池 千代枝: "オリヴィンの組成による赤外吸収の相違"Grain Formation Workshop. 21. (2000)
• [Publications] 茅原 弘毅: "星周塵候補鉱物の吸収スペクトルにおける温度効果"Grain Formation Workshop. 21. (2000)