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昼間観測のためのナトリウム温度ライダー用超狭帯域光学フィルタの開発と特性測定

研究課題

研究課題/領域番号 17340144
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 超高層物理学
研究機関信州大学

研究代表者

川原 琢也  信州大学, 工学部, 准教授 (40273073)

研究分担者 阿保 真  首都大学東京, システムデザイン学部, 教授 (20167951)
研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
5,440千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 240千円)
2007年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2006年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2005年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
キーワードナトリウム温度ライダー / ファラデーフィルタ / 昼間観測 / ナトリウムセル / サファイア / 光ファイバー / ナトリウムライダー / ファラデーフィルター / 磁気光学フィルタ / ファラデー効果
研究概要

この研究の重要課題は、(1)高温ナトリウム蒸気に耐えうる安定なナトリウムセルを製作すること、(2)ブァラデーフィルタの透過率測定の技術を確立すること、(3)そのためのナトリウムセルを用いた絶対波長計測手法を確立させること、(4)ライダー受信系でフィルタを組み込むための準備をすること、である。
通常の分光計を用いては不可能な、ファラデーフィルタ(半値幅10pm)の超高分解能透過率測定のために、首都大学東京の色素リングレーザ(589nm)を光源に用い、フィルタのスキャン観測を行ってきた。ナトリウムセル温度を170℃に設定して得られた透過率は、シミュレーションでの160℃の結果とほぼ一致した。このため、セル実効温度は設定値よりも10℃低い状態と考えられた。また、絶対波長測定は、セルからの共鳴散乱光計測により特定の波長での特徴的な散乱光強度の計測に成功した。ただし、いずれも光源の出力安定性が悪いためノイズの大きい結果となり、安定な別光源での精密な計測が課題となった。
ファラデーフィルタを製作する際のコア技術となるナトリウムセルを、高温ナトリウム蒸気に対して極めて安定な単結晶サファイアで製作した。ボディと窓は、サファイアでは従来不可能だったオプティカルコンタクトという接着剤を全く使わない接合技術を用いた。外形の製作は完成したがその特性評価、安定姓評価には至らなかった。一方、ライダー受信系にファラデーフィルタを組み込むための改良を行ってきた。光ファイバーを用いたシステムにより、簡易にフィルタの着脱が可能となる。一方、ファイバーを用いた場合の透過率評価を更に行う必要性がある。

報告書

(4件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2007 2006 2005

すべて 学会発表 (14件)

  • [学会発表] ナトリウム温度ライダーの昼間観測を目的とした狭帯域フィルタの開発と特性測定2007

    • 著者名/発表者名
      大西 顕, 他6名
    • 学会等名
      第25回レーザセンシングシンポジウム
    • 発表場所
      駒ヶ岳観光ホテル、秋田
    • 年月日
      2007-09-14
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Development and transmission measurement of a Faraday dispersion filter for daytime observations using a sodium temperature lidar2007

    • 著者名/発表者名
      Akira, Onishi, et. al.
    • 学会等名
      25th Laser Sensing Symposium
    • 発表場所
      Komagatake Kanko Hotel (Akita)
    • 年月日
      2007-09-14
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] ナトリウム温度ライダーの昼間観測を目的とした狭帯域フィルタの開発と特性測定2007

    • 著者名/発表者名
      大西 顕, 他6名
    • 学会等名
      レーザセンシングシンポジウム
    • 発表場所
      秋田県仙北市田沢湖
    • 年月日
      2007-09-13
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ナトリウムライダー昼間観測のための超狭帯域磁気光学フィルタ(Faraday filter)の透過率計測実験2007

    • 著者名/発表者名
      大西 顕, 他6名
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会2007年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ、千葉
    • 年月日
      2007-05-22
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Transmission measurements of ultra-narrow magneto-optical filter (Faraday filter) for the daytime sodium lidar observation2007

    • 著者名/発表者名
      Akira, Onishi, et. al.
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Annual meeting
    • 発表場所
      Makuhari Messe
    • 年月日
      2007-05-22
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] ナトリウムライダー昼間観測のための超狭帯域磁気光学フィルタ(Fafraday filter)の透過率計測実験2007

    • 著者名/発表者名
      大西 顕, 他6名
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合 2007年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ
    • 年月日
      2007-05-22
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 極域における温度ライダー観測2006

    • 著者名/発表者名
      川原琢也
    • 学会等名
      南極昭和基地大型大気レーダープロジェクト研究集会
    • 発表場所
      国立極地研究所、東京
    • 年月日
      2006-12-22
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Na temperature lidar observation in the polar regions2006

    • 著者名/発表者名
      Takuya, Kawahara
    • 学会等名
      Meeting of Antarctic Syowa MST/IS Radar (PANSY) Program
    • 発表場所
      National Institute of Polar Research
    • 年月日
      2006-12-22
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Na温度ライダーでの昼間観測を目的としたファラデーフィルタの製作2005

    • 著者名/発表者名
      小坂和也, 他5名
    • 学会等名
      応用物理学会北陸信越支部学術講演会
    • 発表場所
      信州大学工学部、長野
    • 年月日
      2005-12-10
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 昼間観測を目的としたNa temperature lidar用磁気光フィルタの製作とその問題点2005

    • 著者名/発表者名
      川原琢也
    • 学会等名
      第118回地球電磁気・惑星磁気圏学会
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2005-09-28
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Development of a magneto-optical dispersion filter for daytime sodium lidar observations : issue to overcome2005

    • 著者名/発表者名
      Takuya, Kawahara
    • 学会等名
      118th Society of Geomagnetism and Earth, Planetary and Space sciences meeting
    • 発表場所
      Kyoto University
    • 年月日
      2005-09-28
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 昼間観測を目的としたNa temperature lidar用磁気光フィルタの製作とその問題点2005

    • 著者名/発表者名
      川原琢也
    • 学会等名
      第29回極域宙空シンポジウム
    • 発表場所
      国立極地研究所、東京
    • 年月日
      2005-08-05
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Development of a magneto-optical dispersion filter for a daytime sodium lidar observations : issue to overcome2005

    • 著者名/発表者名
      Takuya, Kawahara
    • 学会等名
      The symposium on Space and Upper Atmosphere Science in the Polar Region
    • 発表場所
      Nitional Institute of Polar Research
    • 年月日
      2005-08-05
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Development of a Faraday dispersion filter for daytime observations using a sodium temperature lidar2005

    • 著者名/発表者名
      Kazuya, Osaka, et. al.
    • 学会等名
      Applied Physics Shin-etsu shibu meeting
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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