| 研究領域 | 散乱・揺らぎ場の包括的理解と透視の科学 |
|---|
| 研究課題/領域番号 |
21H05583
|
|---|
| 研究種目 |
学術変革領域研究(A)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 審査区分 |
学術変革領域研究区分(Ⅱ)
|
|---|
| 研究機関 | 東北大学 |
|---|
研究代表者 |
秋山 正幸 東北大学, 理学研究科, 教授 (50425401)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-09-10 – 2023-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
|
| 配分額 *注記 |
11,050千円 (直接経費: 8,500千円、間接経費: 2,550千円)
2022年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2021年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
|
|---|
| キーワード | 大気乱流 / 乱流高度分布 / 乱流光学測定 / 補償光学 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
複数のレーザーガイド星での大気揺らぎ測定とトモグラフィー推定法を組み合わせたレーザートモグラフィー補償光学は高精度の補償光学を実現する上で必須の手法である。大気揺らぎのトモグラフィー推定の精度は、事前情報である大気揺らぎ高度分布が鍵を握る。本研究ではすばる望遠鏡ドーム内にシャックハルトマン波面センサーを2台搭載した小型望遠鏡を設置してデータ取得し、シンチレーション情報を用いる独自手法のSH-MASS法と2台の波面センサーの空間相関を取るSLODAR法による解析を行い、広い高度範囲の大気揺らぎ高度分布を高い高度分解能で常時取得し、地表層を含む大気揺らぎの統計的振る舞いを理解することを目指す。
|
| 研究実績の概要 |
複数のレーザーガイド星での大気揺らぎ測定とトモグラフィー推定法を組み合わせたレーザートモグラフィー補償光学は高精度の補償光学を実現する必須の手法である。大気揺らぎのトモグラフィー推定を精度良く行うためには事前情報である大気揺らぎの高度分布の情報が重要であり、補償光学の観測と並行してリアルタイムで大気揺らぎ高度分布の情報を取得することが課題となっている。
我々は2台のシャックハルトマン波面センサーを搭載した測定システムをすばる望遠鏡のナスミス焦点に設置し、連星の星を用いてSH-MASSの手法とSLODARの手法による測定を行った。SH-MASSによる測定により上空20kmまでの大気揺らぎの高度分布と風速および風向の高度分布を捉えた。風速および風向の高度分布はレジオゾンデで測定されている測定日の高度分布と矛盾しないものであり、リアルタイムに有効な測定が行えたことを示している。大気揺らぎの高度分布は地表層に加えて5kmから10kmの付近で強い揺らぎ強度を示した。SLODARによる測定は、最も大きい揺らぎ強度を持つ地表層付近の大気揺らぎを高さ方向に20mの高い分解能で測定するものである。この測定は、地表層の大気揺らぎの大きな割合は望遠鏡のドーム内とその数10m上の領域で生じていることを示唆するものであった。
すばる望遠鏡に搭載するレーザートモグラフィー補償光学は波面測定ユニットを国立天文台ハワイ観測所に輸送し、現地での組み上げと光学測定の性能評価を行った。実験室でのシミュレーション光学系を用いてトモグラフィー波面測定のデータ取得を行いすばる望遠鏡に搭載してトモグラフィー波面推定が行えることを実証した。
|
| 現在までの達成度 (段落) |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| 今後の研究の推進方策 |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
|
