2014 Fiscal Year Annual Research Report
補償光学による高解像度惑星撮像モニター観測システムの構築
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25707007
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
渡邊 誠 北海道大学, 理学研究院, 特任助教 (10450181)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 補償光学 / 波面センサー / 惑星観測 / 地上観測 / 光学赤外線天文学 / 天文観測機器開発 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
補償光学による高解像度惑星撮像モニター観測システムの構築のために、惑星観測用大気ゆらぎ補償光学装置の開発研究を遂行した。本年度も、昨年度に引き続き、従来の恒星（点光源）ではなく惑星本体（面光源）を波面測定の参照光源として用いるための面光源用波面センサの開発を進めた。昨年度の曲率方式の波面センサを北大1.6m望遠鏡に搭載して月を用いて行った波面測定実験では、入力波面形状の変化に対して小さな応答しか得られなかったため、波面センサの方式をシャックハルトマン方式に変更し、木星の雲の模様など参照面光源の模様を利用した相互相関法によって波面測定を行う方法の検討と測定実験を進めた。
また、MASS-DIMM (Multi-Aperture Scintillation Sensor with Differential Image Motion Monitor）を用いた望遠鏡設置サイト（北海道名寄市）における大気ゆらぎの高度プロファイルの測定を昨年度から継続し、最終的に2013年9月から2014年9月の1年間で計45夜の大気擾乱高度プロファイルデータの取得に成功した。その結果を元に、惑星用補償光学システムの構成の検討と計算機シミュレーションによる補正性能の見積りを行い、可変形鏡を140素子のMEMSタイプの可変形鏡2枚構成とすることや波面センサの素子数を11x11素子とすることなど、システムのパラメータの決定を行った。
また、昨年度製作した、可視光マルチスペクトル撮像装置の高分解能モードカメラレンズ用のレンズ交換ステージを製作した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
面光源用の波面センサの検討と波面測定実験については、シャックハルトマン方式に対しても、望遠鏡に搭載しての基本的な波面測定実験を行うことができた。ただし、木星など実際の惑星表面の模様を用いた測定実験はまだ十分ではなく、測定実験を継続する必要がある。
補償光学システムの構成検討と性能見積りに関しては、望遠鏡設置サイトの大気ゆらぎの高度プロファイルの測定結果が十分に得られたことから、可変形鏡の選定を含む具体的な構成の決定や実際的な性能の見積を進めることができた。ただし、製作に向けての光学系や機械系の設計は少し遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
シャックハルトマン方式の波面センサによる面光源を波面参照源とした波面測定実験を継続し、波面測定に最適な模様の形状やコントラスト、明るさなどの条件の調査を行う。
また、製作するシステム実機の全体設計を行い、それを光学系、機械系、電気系、制御ソフトウェアの項目に分離して、それぞれ詳細設計を行う、波面センサや可変形鏡・ティップティルトマウントについては、単体での動作試験・性能試験も進める。
また、高分解能モード用カメラレンズを可視光マルチスペクトル撮像装置へ導入し、性能試験を行い、これを用いたティップティルト成分の測定実験を行う。
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| Causes of Carryover |
計算機シミュレーションによる補正性能見積りの結果から、2台目の可変形鏡を当初計画の36素子相当ものから140素子相当のものに変更することとしたため、可変形鏡が当初見積もりより高価となり本年度の配分額では購入できなかったためである。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
翌年度分の研究費と合わせて、2台目の可変形鏡を購入する。
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