近赤外線撮像多天体分光観測装置の開発とhigh-z領域での階層構造進化の研究

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14340059
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 市川 隆 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (80212992)
• 研究分担者: 西村 徹郎 国立天文台, ハワイ観測所, 教授 (90260017)
• キーワード: 銀河進化 / 構造形成 / 高赤方変位 / 赤外線 / 広視野撮像 / 多天体分光

研究概要

私たちのグループがすでに開発した400万画素(2048×2048)HgCdTe赤外線検出器の制御回路を用いて近赤外線多天体分光撮像装置(MOIRCS)に搭載するサイエンスグレ-ドの検出器の性能試験を行った。特に安定性、量子効率、線形性、ダイナミックレンジ、暗電流、リードアウトノイズなどの測定を行い、その課程で明らかになった問題点をもとに回路の改良を行った。光学系レンズシステムの組上げと性能評価を行った。光学糸レンズシステムは28分角の視野は焦点面に置かれた屋根型ミラーによって2光路に分割され、それぞれ4×3.5分角の視野で検出器に結像する。各光路は10枚の組み合わせレンズからなり、設計はすばる望遠鏡の高い光学性能を生かす高い空間分解能(0.12画素)を達成している。そのために高い精度での位置決めと光軸合わせが必要である。そこでレンズの形状を国立天文台(三鷹)の測定装置を用いて測定した。広い域干渉フィルターの製作を行った。本研究で用いる赤外線フィルターは光学系の瞳の位置に置かれ、100Kに冷却される。大きさは直径80mmと赤外線フィルターとしては従来にない大きさである。これはMOIRCSの特徴である広視野を実現するために瞳の大きさも必然的に大きくなるためである。完成したMOIRCSのクライオスタットの真空冷却実験を行った。個々の部品の性能評価の後に光学系、マルチスリット交換機構、焦点デュワー、検出器デュワーをくみ上げ、総合動作試験と性能評価を行い、問題点を明らかにした。さらに光学シミュレータに本装置を取り付けて全体のくみ上げを行った。

研究成果

• [文献書誌] Connolly, A.J. et al.: "The Angular Correlation Function of Galaxies from Early Sloan Digital Sky Surveys Data"Astrophysical Journal. 579. 42-47 (2002)
• [文献書誌] Tokoku, C. et al.: "Astronomical. Journal"SPIE. (In press). (2003)
• [文献書誌] Smith, J.A.et al.: "The u'g'r'i'z' Standard-Star System"Astronomical. Journal. 123. 2121-2144 (2002)
• [文献書誌] Stoughton, C. et al.: "Sloan Digital Sky Survey : Early Data Release"Astronomical. Journal. 123. 485-548 (2002)
• [文献書誌] Suzuki et al.: "Optical design of MOIRCS"SPIE. (In press). (2002)
• [文献書誌] Ichikawa, T. et al.: "Tohoku University Focal Plane Array Controller (TUFPAC)"SPIE. (In Press). (2002)