超精密加工法による赤外線高分散分光素子の開発

• 研究課題/領域番号: 19340043
• 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: 天文学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 平原 靖大 名古屋大学, 環境学研究科, 准教授 (30252224)
• 研究分担者: 森田 晋也 理化学研究所, 知的財産戦略センター, 研究員 (30360655)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円); 2009年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2008年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2007年度: 10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
• キーワード: 赤外線天文学 / 星間物質 / 赤外分光 / イマージョングレーティング / 超精密加工 / エシェル分光 / 振動回転スペクトル / 短寿命分子種 / 単寿命分子種

研究概要

超精密加工法を用いて、世界初の単結晶ゲルマニウム・イマージョン回折格子(大きさ30×30×72mm)を開発し、これを分散分光素子とする、国立天文台すばる8.2m望遠鏡のナスミス焦点台に搭載可能な、中間赤外線領域(N-band:波長8～13μm)での高分散冷却エシェル分光器GIGMICS(波長分解能R～50,000)の製作を行った.GIGMICSを実験室での分子分光実験に適用し、その性能評価を行った結果、N-bandの波長域(8-13ミクロン)全域に対して波長分解能を確認した.また、これと同じ波長分解能による分子の発光スペクトルをFT-IRを用いて測定、比較し、GIGMICSがより高い感度を有することが明らかになった.

研究成果

• [雑誌論文] Development of the mid-IR echelle high-dispersion spectrograph employing the germanium immersion grating (2010)
  • 著者名/発表者名: Hirahara Y., Hirao, T., Tatamitani, Y., Yonezu, T., Ebizuka, N., Kawaguchi, K., Tokoro, H., Oka, T. N.
  • 雑誌名: Proceedings of SPIE 7735 ページ: 46-46
• [雑誌論文] Mid-IR High-resolution Echelle Spectrometer (MIRHES) for SPICA (2010)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi, N., Sarugaku, Y., Ikeda Y., Kawakita H., Enya K., Nakagawa T., Kataza H., Matsuhara H., Hirahara Y., Tokoro H.
  • 雑誌名: Proceedings of SPIE 7010 ページ: 181-181
• [雑誌論文] Development of the mid-IR echelle high-dispersion spectrograph employing the germanium immersion grating (2010)
  • 著者名/発表者名: Hirahara, Y., et al.
  • 雑誌名: Proceedings of SPIE 巻: 7735
• [雑誌論文] Mid-IR High-resolution Echelle Spectrometer (MIRHES) for SPICA (2010)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi, N, Hirahara, Y., et al
  • 雑誌名: Proceedings of SPIE 巻: 7735
• [雑誌論文] 宇宙と化学のつながり (2009)
  • 著者名/発表者名: 平原靖大
  • 雑誌名: 月刊化学 第64巻8号 ページ: 24-28
• [雑誌論文] 宇宙と化学のつながり (2009)
  • 著者名/発表者名: 平原靖大
  • 雑誌名: 月刊化学 巻: 第64巻8号 ページ: 24-28
• [雑誌論文] Mid-Infrared high-resolution spectrograph for SPICA (2008)
  • 著者名/発表者名: N.Kobayashi, H.Tokoro, Y.Hirahara, ほか6名
  • 雑誌名: Proceedings of SPIE 7010
• [雑誌論文] Time-resolved Fourier transform infrared emission Spectroscopy of laser ablation products (2008)
  • 著者名/発表者名: K.Kawaguchi, T.N.Oka, Y.Hirahara, ほか5名
  • 雑誌名: Chemical Physics Letters 463 ページ: 38-41
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mid-Infrared high-resolution spectrograph for SPICA (2008)
  • 著者名/発表者名: N. Kobayashi, H. Tokoro, Y. Hirahara, ほか6名
  • 雑誌名: Proceedings of SPIE 7010
• [雑誌論文] Time-resolved Fourier transform infrared emission Spectroscopy of laser ablation products (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Kawaguchi, T. N. Oka, Y. Hirahara, ほか5名
  • 雑誌名: Chemical Physics Letters 463 ページ: 38-41
  • 査読あり
• [学会発表] Development of the mid-IR gh-dispersion spectrograph employing the germanium immersion grating (2010)
  • 著者名/発表者名: Hirahara, Y., Hirao, T., Tatamitani, Y., Yonezu, T., Ebizuka, N., Kawaguchi, K., Tokoro, H., Oka, T.N.,hiechelle
  • 学会等名: SPIE conference on Ground-based and Airborne Instrumentation for Astronomy III, Town & Country Resort and Convention Center
  • 発表場所: 米国サンディエゴ
  • 年月日: 2010-06-30
• [学会発表] Mid-IR High-resolution Echelle Spectrometer (MIRHES) for SPICA (2010)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi, N., Sarugaku, Y., Ikeda, Y., Kawakita, H., Enya K., Nakagawa, T., Kataza, H., Matsuhara H., 平原靖大, 畳谷仁男
  • 学会等名: SPIE conference on Ground-based and Airborne Instrumentation for Astronomy III, Town & Country Resort and Convention Center
  • 発表場所: 米国サンディエゴ
  • 年月日: 2010-06-30
• [学会発表] Development of the mid-IR echelle high-dispersion spectrograph employing the germanium immersion grating (2010)
  • 著者名/発表者名: Hirahara Y., et al
  • 学会等名: SPIE conference on Ground-based and Airborne Instrumentation for Astronomy III
  • 発表場所: Town & Country Resort and Convention Center(米国サンディエゴ)
  • 年月日: 2010-06-30
• [学会発表] Mid-IR High-resolution Echelle Spectrometer (MIRHES) for SPICA (2010)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi, N.Hirahara Y., et al
  • 学会等名: SPIE conference on Ground-based and Airborne Instrumentation for Astronomy III
  • 発表場所: Town & Country Resort and Convention Center(米国サンディエゴ)
  • 年月日: 2010-06-30
• [学会発表] Geイマージョングレーティングを用いた中間赤外線高分散分光器の分光性能評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 平原靖大、平尾強司、畳谷仁男、米津朋尚、岡知路、海老塚昇、川口建太郎、所仁志
  • 学会等名: 日本天文学会2010年春季年会
  • 発表場所: 広島大学(広島県)
  • 年月日: 2010-03-27
• [学会発表] Emission Spectroscopy of Unstable Molecules in Discharge Plasma by Using Mid-IR High-Dispersion Echelle Spectrograph (2009)
  • 著者名/発表者名: Tatamitani, Y., Hirao, T., Yonezu, T., Oka, T. N., Tokoro, H., Ebizuka, N., Hirahara, Y., Kawaguchi, K.
  • 学会等名: 日本分光学会年次講演会
  • 発表場所: 東京工業大学(東京都)
  • 年月日: 2009-11-18
• [学会発表] Emission Spectroscopy of Unstable Molecules in Discharge Plasma by Using Mid-IR High-Dispersion Echelle Spectrograph (2009)
  • 著者名/発表者名: Tatamitani, Y., Hirahara Y., et al.
  • 学会等名: 日本分光学会年会
  • 発表場所: 東京工業大学(東京都)
  • 年月日: 2009-11-18
• [学会発表] Spectrographs and Gratings for the Subaru Telescope and for Plasma Diagnoses", International Symposium on "Application of Spectroscopy to Research and Development" (2009)
  • 著者名/発表者名: Ebizuka, N., Nakajima, K., Kodate K., Ichikawa T., Yamada T., Kawabata K., Hattori T., Iye M., Tokoro H., Hirahara Y., Sato S., Hori M.
  • 学会等名: 日本分光学会年次講演会
  • 発表場所: 東京工業大学(東京都)
  • 年月日: 2009-11-17
• [学会発表] Spectrographs and Gratings for the Subaru Telescope and for Plasma Diagnoses (2009)
  • 著者名/発表者名: Ebizuka, N., Hirahara Y., et al.
  • 学会等名: 日本分光学会年会
  • 発表場所: 東京工業大学(東京都)
  • 年月日: 2009-11-17
• [学会発表] Geイマージョングレーティングを用いた中間赤外線高分散分光器の分光性能評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 平尾強司、畳谷仁男、岡知路、所仁志、海老塚昇、平原靖大、川口建太郎
  • 学会等名: 分子分光研究会
  • 発表場所: 富山大学(富山県)
  • 年月日: 2009-05-16
• [学会発表] SPICA搭載用中間赤外高分散分光器検討とイマージョングレーティングの開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 池田優二, 小林尚人, 所仁志, 平原靖大, ほか4名
  • 学会等名: 日本天文学会2009年春季年会
  • 発表場所: 大阪府立大学(大阪府)
  • 年月日: 2009-03-25
• [学会発表] SPICA搭載用中間赤外線イマージョングレーティングの開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 池田優二, 小林尚人, 所仁志, 平原靖大, ほか4名
  • 学会等名: 第9回宇宙科学シンポジウム
  • 発表場所: 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究本部(神奈川県)
  • 年月日: 2009-01-06
• [学会発表] Development and laboratory spectroscopic applications of the Mid-Infrared High-dispersion Spectrograph(IRHS) (2008)
  • 著者名/発表者名: 平尾強司、平原靖大, 岡知路, 所仁志, ほか4名
  • 学会等名: 日本分光学会年次講演会
  • 発表場所: 東北大学(宮城県)
  • 年月日: 2008-11-20
• [学会発表] 中間赤外線高分散分光装置IRHSの開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 所仁志、岡知路、平尾強司、平原靖大, ほか4名
  • 学会等名: 日本天文学会秋季年会
  • 発表場所: 岡山理科大学(岡山県)
  • 年月日: 2008-09-10
• [学会発表] 近中間赤外用イマージョン回折格子の開発IV---ZnSe製大型プリズムイマージョン回折格子の製作 (2008)
  • 著者名/発表者名: 池田優二、小林尚人、所仁志、平原靖大, ほか10名
  • 学会等名: 日本天文学会秋季年会
  • 発表場所: 岡山理科大学(岡山県)
  • 年月日: 2008-09-10
• [学会発表] Development of the Mid-Infrared High Dispersion Spectrograph (2008)
  • 著者名/発表者名: 平原靖大, 平尾強司, 岡知路, 所仁志, ほか2名
  • 学会等名: Interstellar Matter Workshop 2008
  • 発表場所: 北海道大学(北海道)
  • 年月日: 2008-09-06
• [学会発表] Mid-Infrared high-resolution spectrograph for SPICA (2008)
  • 著者名/発表者名: 小林尚人、所仁志、平原靖大, ほか6名
  • 学会等名: SPIE Astronomical Telescopes and Instrumentation
  • 発表場所: Marseille(France)
  • 年月日: 2008-06-23
• [学会発表] Mid-Infrared high-resolution spectrograph for SPICA (2008)
  • 著者名/発表者名: N. Kobayashi, H. Tokoro, Y. Hirahara, ほか6名
  • 学会等名: SPIE Astronomical Telescopes and Instrumentation
  • 発表場所: Marseille (France)
  • 年月日: 2008-06-23
• [図書] 地球化学分析法(第8巻) (2010)
  • 著者名/発表者名: 山口靖、平原靖大
  • 出版者: 地球化学講座
• [図書] 地球化学講座 第8巻 地球化学分析法 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山口靖、平原靖大
  • 総ページ数: 9
  • 出版者: 培風館
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.eps.nagoya-u.ac.jp/system/member/hirahara.html/