| 研究課題/領域番号 |
19K21883
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分16:天文学およびその関連分野
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
金田 英宏 名古屋大学, 理学研究科, 教授 (30301724)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2019年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
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| キーワード | 低温光学系 / 光学窓 / 宇宙赤外線観測 / 熱遮断光学窓 / 低温面形状計測 / レーザー干渉計 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年は、さまざまな光学計測分野において、精密加工技術の進歩とともに、光学系の複雑化・高度化が進んでいる。その一方で、光学性能を極めるには、熱的に安定な光学評価システムの確立が強く求められる。宇宙赤外線観測では光学系を低温に冷やす必要があるが、安定冷却状態を保ちながら光学計測を行うことは至難の業である。一般に、低温シュラウドに穴を設け、真空チャンバーの外に置かれたレーザー干渉計の光を導入して測定するのだが、常温からの輻射入熱は必ず問題になる。本研究では、干渉計レーザー波長だけを選択的に透過し、UVから遠赤外線帯までの電磁波を遮断する大口径の低温光学窓の実現を目指し、技術アイデアの原理検証を行う。
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| 研究成果の概要 |
低温真空チャンバーとレーザー干渉計を用いて、非球面鏡に対して低温光学面形状の測定を実施できるシステムを構築した。熱遮断入射光学窓を設計・製作し、低温での実用性を確認した。中心波長がHe-Neレーザー633 nmのバンドパスフィルターを検討した。それ以外の可視・赤外線波長帯の阻止能を上げ、より長い波長の遠赤外線での阻止能もできるだけ高くするために基板および金属膜の素材を選定した。試作した入射光学窓の透過率の波長依存性を測定して、要求仕様を満足することを確認した。並行して、CGH干渉計による非球面鏡の低温面形状測定のための光学アラインメント調整の技術開発を進めた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
近年は、天文観測のみならず、さまざまな光学計測分野において、広視野・高解像度が求められており、光学系の複雑化が進んでいる。その一方で、性能を向上させるためには、熱的に安定な光学系の実現が強く求められる。とくに宇宙赤外線観測では、装置からの熱放射による赤外線フォトンノイズを軽減するために極低温に冷やす必要がある。多彩な低温光学計測を可能にするためには、熱をできるだけ遮断した環境下での低温チャンバーによるレーザー干渉計測の実現が必要不可欠であり、本研究ではその原理実証を行った。
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