2012 Fiscal Year Annual Research Report
偏光分光スペクトルによる新しいプラズマ診断手法を用いた太陽活動現象の研究
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22244013
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
一本 潔 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (70193456)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
北井 礼三郎 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (40169850)
柴田 一成 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (70144178)
上野 悟 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (70303807)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 太陽 / 磁場 / プラズマ / 偏光 / スペクトル / 補償光学装置 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、分光スペクトルの偏光情報を用いた新しいプラズマ診断手法を太陽観測に適用し、太陽に生起する活動現象の磁場・電場・非熱的粒子速度場など、プラズマのより多面的な物理量を観測的に求めることで、太陽活動現象を駆動するメカニズムを解明することである。そのため京都大学飛騨天文台のドームレス太陽望遠鏡に、可視から近赤外域にわたって高解像・高精度偏光スペクトルの取得を可能にする広帯域スペクトロポラリメータを整備する。
平成２４年度の始めには、本研究で製作した人為偏光導入装置を望遠鏡の開口にとりつけることにより、500nm～1100nmの波長域で望遠鏡の持つ機械的な偏光特性の評価をおこなった。これでポラリメータを用いた科学観測が可能となり、太陽活動現象、とくに、1) HeI1083nmによる黒点暗部振動に伴う彩層衝撃波とそれに伴う磁場強度変動の抽出、2) 水素パッシェン系列線による彩層ジェットの磁場測定及び電場検出の試み、において成果が上がりつつある。とくに後者は、彩層ジェットの磁場を世界で始めてスペクトルの偏光情報から直接求めたものである。電場の存在を示す確固とした証拠は得られなかったが、これらの結果は博士論文として執筆がすすめられている。
偏光観測精度を高めるための像安定化装置（補償光学装置）は、前年度までの要素光学部品の製作に引き続き、装置全体を固定する光学ベンチと光学系の保持調整機構の製作を進めた。また装置の要である可変形状鏡の制御ソフトの開発を行った。ファーストライトに向けて着実に準備が整いつつある。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究の第1の目的は、京都大学飛騨天文台ドームレス太陽望遠鏡に偏光解析装置と補償光学装置を新たに開発し、可視から近赤外域における任意の波長で高精度偏光スペクトルの取得を可能にすることである。補償光学装置についてはまだ完成に至っていないが、偏光スペクトルの観測を可能とする広帯域ポラリメータは完成し、科学観測を開始している。
また、第2の目的である、原子スペクトルの偏光情報を用いて、太陽に生起する活動現象の磁場・電場・非等方的粒子速度場など、プラズマのより多面的な物理量計測の道を切り開くこと、についても、海外研究者らの協力も得て、得られた偏光データから彩層磁場や電場情報を導く手法を開発し、新たな成果が得られつつある。
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| Strategy for Future Research Activity |
計画に大きな変更はない。次年度は以下の通り計画を進める予定である。
１）ポラリメータを用いた太陽活動現象の偏光分光観測： とくに推進するのは、a) HeI 1083nm によるプロミネンス、黒点超半暗部の磁場速度場観測、b) CaII 854nm によるダークフィラメント、静穏領域の磁場観測、である。
２）補償光学装置による解像度と偏光精度の向上： ミラー等の保持調整機構の製作を完了し、補償光学装置の光学系セットアップと初期評価・システムの調整をおこなった後、これを偏光観測に具する、
３）偏光スペクトルによるプラズマ診断手法の基礎研究： 得られた偏光スペクトルデータから彩層プラズマの磁場や電場を導出する手法を、量子論的原子偏光モデルに基づくスペクトル線形成コードの開発により開拓する。
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