2023 Fiscal Year Annual Research Report
赤外マルチファイバー技術と先端分光技術の融合で惑星展開を目指す小型赤外分光器開発
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21K18640
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
笠羽 康正 東北大学, 理学研究科, 教授 (10295529)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平原 靖大 名古屋大学, 環境学研究科, 准教授 (30252224)
中川 広務 東北大学, 理学研究科, 准教授 (30463772)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| Keywords | 赤外ファイバー / 赤外分光 / レーザー分光 / ヘテロダイン分光 / フーリエ分光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
最終年度は、引き続いて以下を実施し、赤外ファイバー技術をレーザー分光・ヘテロダイン分光・フーリエ分光技術と結合した次世代赤外分光の技術基盤を確立した。
(A) 赤外線ファイバーの光路結合・分割技術開発：(a1/a2)レーザー・ヘテロダイン分光システムの実機構築に着手し、想定光学系におけるコヒーレントなレーザー光およびインコヒーレントな黒体・太陽光による伝送効率の実証確認を実施した。(B) 分光システムへの結合： (b1/b2)レーザーヘテロダイン分光：ミラーを多用し大型・複雑な従来光学系から離れ、同等のシステム雑音温度（10μmでショット雑音限界に迫る約3,000 K）を実現可能な小型レーザー分光系・ヘテロダイン分光系の開発を行うとともに、仙台市天文台の協力を得て自然光である金星の試験観測を実現。(A)(B)を併せて学会講演（大畑+ 2023,2024）で成果報告を行った。(b3)グレーティング分光：CdZnTeイマージョングレーティングの10-19μmでの屈折率精密測定を目指し、光源部・検出器部に中空ファイバを用いた新光学系を設計製作。従来にない精度で屈折率測定法を実現。学会講演(榎木谷+, 2023,2024;生駒+, 2024)で成果報告を行った。(b4)フーリエ分光：ハードウェア・ソフトウェアの評価・改修を進め、外惑星想定の低温環境下におけるエチレン・SO2・N2O等固体の赤外スペクトル測定を実現。査読論文(Koga+ 2023)および学会講演（根岸+, 2023;高間+, 2024）でまとめた。さらに、広帯域感度を有するボロメータアレイと真空動作可能なピエゾアクチュエータにより、より広波長範囲(4~18μm)のイメージングスペクトルが取得可能な、特注自由曲面鏡2つを用いた真空対応波面分割型位相シフト干渉計の光学・機械設計とソフトウェア・ハードウェアの製作を行った（趙+, 2024）。
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[Presentation] イマージョン・グレーティング材料の屈折率評価用の2DFT-IR分光器の開発2024
Author(s)
趙彪,古賀亮一,平原靖大,笹子宏史,根岸昌平,李源,笠羽康正,中川貴雄,松原英雄,榎木谷海, 和田武彦
Organizer
日本天文学会2024年春季年会
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[Presentation] GREX-PLUS中間赤外線高分散分光器: 中間赤外線用イマージョン・グレーティング材料の極低温中間赤外線屈折率測定装置の開発2024
Author(s)
榎木谷海,松原英雄,中川貴雄,平原靖大,古賀亮一,李源,趙彪,生駒開,高間大輝,笹子宏史,和田武彦
Organizer
日本天文学会2024年春季年会
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[Presentation] GREX-PLUS中間赤外線高分散分光器: イマージョン・グレーティングの開発2023
Author(s)
中川貴雄, 松原英雄, 鈴木仁研, 榎木谷海, 平原靖大, 古賀亮一, 李源, 趙彪, 根岸昌平,金田英宏,和田武彦,中岡俊裕,細畠拓也,海老塚昇,山形豊, 野津翔太, 野村英子
Organizer
日本天文学会2023年秋季年会
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[Presentation] GREX-PLUS中間赤外線高分散分光器: イマージョン・グレーティング材料の光学特性評価のための2DFT-IR分光器の開発2023
Author(s)
趙彪,古賀亮一,平原靖大,根岸昌平,李源,高間大輝,伊藤文之,笠羽康正,中川貴雄,榎木谷海,松原英雄,和田武彦
Organizer
日本天文学会2023年秋季年会
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