2015 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 |
渡邉 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。昨年度の検討・実験結果から、シャックハルトマン波面センサにて惑星表面の模様を利用した相互相関により波面測定を行う方法の検討と測定実験を進めた。実機用の波面センサ1台分を製作し、波面センサ単体で望遠鏡に搭載して月と木星を用いた波面の測定実験観測を行った。その結果、波面測定誤差について誤差モデルから見積値と観測結果とがほぼ一致することを確認できた。
前年度に引き続き、面光源用波面センサを複数用いた惑星観測用多層共役補償光学システムの実際的な構成を検討し、名寄サイトの大気ゆらぎモデルを入れた計算機シミュレーションを行って、実機の性能の見積もりを行った。特に、木星を観測対象とした場合の波面測定の誤差をモデル化し、木星全体の約半分の領域が目標とする補正性能を満たすための波面測定用の参照光源として利用可能なことを確認した。
また、惑星観測用多層共役補償光学システムの全体設計を進め、補正系、波面センサ系の光学系の設計をほぼ確定した。
さらに、可視光マルチスペクトル撮像観測装置へ高分解能モードカメラレンズおよびレンズ交換ステージ導入し、天体を用いての高分解能モードの性能試験観測および像面における大気ゆらぎの影響の評価データを取得した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
面光源用波面センサの検討と波面測定実験に関しては、望遠鏡に搭載しての月および木星を用いた測定実験観測を行うことができ、その結果を踏まえて、波面センサ部分の設計をおおよそ確定することができた。
しかし、補正光学系の設計において、最適設計解を得るのが当初の想定より難易度が高く、補正光学系の光学レイアウト、光学素子のパラメータの最適解を得るのに時間がかかり、それに続く、光学素子の製作および機械系などの設計・製作が遅れ、当初目標の当年度内の実験室における初期段階構成での閉ループ試験には至らなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
光学素子の製作および機械系などの設計・製作を進め、実験室における初期段階構成（波面センサ1個で可変形鏡1個のみを制御する構成）での閉ループ試験を行う。並行して、最終段階構成（波面センサ4個で可変形鏡2個を制御する構成）でのシステム構築準備も進め、続けて、最終段階構成での実験室閉ループ試験を行う。
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| Causes of Carryover |
補正光学系の光学設計が当初想定より難易度が高く、光学系の最適解を得るのに時間がかかったため、補正光学用光学素子の今年度内の製作・納入は間に合わないと判断し、製作・納入を翌年度に延期したためである。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
翌年度分の研究費と合わせて、光学系の製作・購入費とする。
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[Presentation] 北大惑星用AOの開発進捗2016
Author(s)
渡辺誠
Organizer
第7回「補償光学研究開発のための情報交換会」
Place of Presentation
国立天文台三鷹キャンパス（東京都三鷹市）
Year and Date
2016-03-18 – 2016-03-18
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