近赤外線モザイクカメラの開発

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11554005
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 市川 隆 東北大学, 理学研究科, 助教授 (80212992)
• 研究分担者: 青木 勉 東京大学, 理学系研究科, 助手 (10251414) ; 山田 亨 東北大学, 理学研究科, 助手 (90271519) ; 田村 真一 東北大学, 理学研究科, 教授 (60004371)
• キーワード: 近赤外線 / 2次元センサー / モザイク化

研究概要

本近赤外線カメラには、世界最大・最高性能のロックウェル社製400万画素のHgCdTe赤外線センサー(HAWATII2)を用いる。本センサーはまだ開発段階にあり、駆動のための電気回路は存在しない。そこで、HAWATII2に特化した駆動装置を開発した。装置は4ch高速高性能プリアンプ、16ビット4chAD変換器、バイアスボード、クロックドライバ、電源ボードで構成されており、単体としての性能はそれぞれ15ビット相当であることを確認した。
本研究ではHAWAII2センサーを2行2列に配列して、合計1600万画素相当の大きな2次元センサーを実現する。各画素からは16ビットのディジタルデータが出力されるので、全データは32MBに相当する。このように大量のデータを比較的短い時間に読み出すためには、特殊なデータ取得システムを必要とする。そこで全データを10秒間に取得する制御システムを開発した。システムはパソコンと高速DSPボードで構成されている。また汎用OSであるLINUXで制御を行っている。
赤外線センサーはセンサー自身の発する熱が最も大きな雑音源となる。そのために、センサーは80K程度に冷却する必要がある。そこで赤外線センサーを77Kまで冷却して、性能評価を行うクライオスタットを製作した。クライオスタットは冷凍機によって冷却され、0.1度以下の精度で安定に保持される。本クライオスタットは望遠鏡にも取り付けることのできる構造となっており、全体システムの実験室での性能評価が済み次第、天文学研究に応用できる。

研究成果

• [文献書誌] Y.Tutui,T.Ichikawa et al.: "CO observations of Luminous IR Gelexies at Intermediate Redshift"Puhl. Asrtm. Soc. Japan. 印刷中. (2000)
• [文献書誌] X.Fun,G.Knapp,T.Ichikawa et al.: "L Dwarfs Found the Sloan Digital Sky Survey Commissioning Imaging Data"Astron. J. 印刷中. (2000)
• [文献書誌] H.Hasegawa,T.Ichikawa et al.: "Near-IR Polarimetric Imaging observetions of Comet Hale-Bopp"Earth, Moon and Planets. 印刷中. (2000)
• [文献書誌] M.Iya,F.Iwamura,T.Ichikawa et al.: "Sularu First-Light Deep photometry of helaxies in A851 Field"Publ: Astrm. Soc. Japan. 52. 52-80 (2000)
• [文献書誌] X.Fun,M.Strauss,T.Ichikawa et al.: "High-Redshift Quasars Found in SDSS commissioning Data"Astrophys. J.. 522. 1-18 (1999)