2003 Fiscal Year Annual Research Report
2次元分光イメージング装置の開発による惑星・衛星外圏大気の放出過程の探査
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15340160
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
三澤 浩昭 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (90219618)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
土屋 史紀 東北大学, 大学院・理学研究科, 助手 (10302077)
岡野 章一 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (10004483)
森岡 昭 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50004479)
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| Keywords | 2次元分光 / イメージング / 惑星 / 衛星 / 外圏大気 / 大気放出過程 / 水星 / イオ |
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| Research Abstract |
本研究では、大気密度が極めて希薄なため地表が外圏圏界面となる大気(外圏大気)を持つ2つの天体:水星、イオ衛星について、地上観測及び観測結果とモデル計算との比較・検討により、大気放出過程の探査を行う。水星とイオ外圏大気に共通した特性として、その希薄さとともにナトリウムの存在比が大きいことが上げられる。ナトリウム大気は太陽光の共鳴散乱により可視域で比較的明るい発光を示すが、このナトリウム大気発光をトレーサーとして、外圏大気の放出過程の探査・究明を行うことを最終目的として研究を遂行している。
研究初年度の今年は、次元変換光学系および視野モニター光学系からなる、外圏大気観測用2次元分光イメージング装置の設計・開発を実施した。次元変換光学系は、入射光および出射光結像用マイクロレンズ・アレイ光学系とバンドル・ファイバー系から構成されている。検討の結果、バンドルファイバーは個々のファイバー径125um、入射側配列12×12(2次元)、出射側配列144×1(1次元)とした。バンドルファイバーの入射側および出射側のどちらにもマイクロレンズアレイが配されるが、マイクロレンズの光学仕様は、入射および出射側に配する集光光学系(既存望遠鏡システム)および分光光学系(既存高分散分光器)のそれぞれのF値と、ファイバーの開口数を考慮し決定した。また、視野モニター光学系は、光路上で入射側マイクロレンズアレイの前にビームスプリッタを配し、次元変換光学系に入射する光の一部を視野確認用に用いる形式とし、集光レンズおよび高感度ビデオCCDを用いた形式とした。以上の光学系を光学ベンチ上に設置し、更に同ベンチを、既存望遠鏡および分光器に対して位置合わせするために3次元スライド式台座へ据え付け、装置としての組上げを完了した。
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