2014 Fiscal Year Annual Research Report
ハイパー望遠鏡による太陽系外惑星の像再生に関する研究
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25287032
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
馬場 直志 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), その他 (70143261)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 光学赤外線天文学 / 望遠鏡 / 系外惑星 / 像再生 / 天体干渉計 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
太陽系外惑星の表面構造を探査するには、極めて高い空間分解能が必要とされる。このために、単一の超巨大望遠鏡ではなく多数の中型望遠鏡を広範囲にわたって展開し、各望遠鏡からの光を集めて結像光学系でスナップショット像を得るのがハイパー望遠鏡である。ハイパー望遠鏡では、通常の望遠鏡と異なり瞳の高密度化という操作が必要となる。瞳高密度化とは、結像瞳面において個々の望遠鏡からのビームを拡大し、ビーム間のギャップを人為的に埋める操作である。このことにより、結像に係わるエネルギーを光軸近辺に集めることができ、スナップショットイメージングが可能となる。
ハイパー望遠鏡の空間分解能は望遠鏡間の最長距離で規定される。中口径望遠鏡を数ｋｍから数百ｋｍ離して配置することで、超巨大望遠鏡と等価な空間分解能を達成できる。これにより、系外惑星を点としてではなく拡がった天体として結像できる。
ここで問題となることは、ハイパー望遠鏡においては瞳の高密度化という人為的操作のため検出される像が劣化することである。何らかの画像処理がハイパー望遠鏡では必須となる。
今年度、計算機シミュレーションによりハイパー望遠鏡観測像の画像回復を精力的に行った。画像回復には、擬似ウィナーフィルタ、リチャードソン・ルーシーアルゴリズム、クリーンアルゴリズムを用いた。ハイパー望遠鏡での人為的な瞳高密度化で生起する点像関数の位置依存性に対しては、クリーンアルゴリズムが有効であることを示した。
ハイパー望遠鏡におけるビームコンバインや結像において補償光学の役割は大きい。太陽観測用補償光学システムの開発を通して、ハイパー望遠鏡用の補償光学の知識を蓄積しつつある。
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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
昨年度は管理職としての職務が膨大であったため、やや遅れ気味であったが、今年度は特任教授となり、研究に割ける時間が多くなったためである。
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| Strategy for Future Research Activity |
ハイパー望遠鏡のための画像処理においては、今までノイズを含まない検出画像について調べてきた。今後は実際的なノイズ含有画像について研究を行う。ここにおいては、購入した電子増倍型CCDカメラの特性を取り入れる。
ハイパー望遠鏡においては、ビーム伝送とビーム拡大をいかにして行うかが問題となるが、光ファイバーを利用する方法で考察を進める。
地上における補償光学では、複層型が有効となりつつあるが、このことを太陽観測を通して明らかにしたい。
最終年度となるため、研究の取り纏めと研究成果発表を行う。
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| Causes of Carryover |
計算機シミュレーション用高速パソコンが新発売となるであろうとの予測の下、発注を次年度としたため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
高速パソコンの購入および研究成果取り纏めと発表のための経費に使用。
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[Journal Article] Development of a new solar adaptive optics system at the Hida Observatory2014
Author(s)
Noriaki Miura, Ayumu Oh-ishi, Shotaro Aoki, Hikaru Mogaki, Susumu Kuwamura, Naoshi Baba, Yoichiro Hanaoka, Masashi Yamaguchi, Satoru Ueno, Yoshikazu Nakatani, Kiyoshi Ichimoto
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Journal Title
Proc. SPIE
Volume: 9148
Pages: 914831-1～6
DOI
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[Presentation] Development of a new solar adaptive optics system at the Hida Observatory2014
Author(s)
N. Miura, A. Oh-ishi, S. Aoki, H. Magaki, S. Kuwamura, N. Baba, Y. Hanaoka, M. Yamaguchi, S. Ueno, Y. Nakatani, and K. Ichimoto
Organizer
SPIE Conf. on Astronomical Telescopes and Instrumentation 2014
Place of Presentation
Montreal, Canada
Year and Date
2014-06-22 – 2014-06-27
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