大型宇宙望遠鏡光学試験への適用を目指した新しい波面縫い合わせ計測法の開発

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23654066
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 天文学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 金田 英宏 名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (30301724)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 宇宙望遠鏡 / 干渉計測定 / 波面縫い合わせ

研究概要

一般に宇宙望遠鏡の光学試験では、レーザー干渉計を用いて、平面鏡で光を折り返したオートコリメーション法による波面誤差測定を行う。しかし、１ｍを超える大きな望遠鏡では、同等サイズの平面鏡の製作が非常に困難である。そこで、小さな平面鏡を動かして多数回の部分開口データを測定し、それらを縫い合わせることで、開口全面の波面誤差を得る。本研究では、この原理に基づいて、望遠鏡を試験するためのソフトウェアアルゴリズムを開発し、実験で測定方法の検証を行った。また、面精度の悪い平面鏡を用いた時の、結果への誤差伝搬を評価し、その誤差を改善する新アルゴリズムの提案を行った。実際に試験を行い、新手法の有効性を実証した。

研究成果

• [雑誌論文] Evaluation of Spaceborne SiC Mirror Materials Using Samples Cut from the Periphery of a Mirror Body (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Kotani, Y. Muta, A. Yoshimura, S. Ogihara, T. Imai, H. Katayama, Y. Yui, Y. Tange, K. Enya, H. Kaneda, T. Nakagawa
  • 雑誌名: Journal of Materials Engineering and Performance 巻: Vol.23 ページ: 850-858
  • DOI: 10.1007/s11665-013-0827-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Manufacturing and optical testing of 800 mm lightweight all C/SiC optics (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Kaneda, M. Naitoh, T. Nakagawa, T. Imai, H. Katayama, M. Suganuma, Y. Tange, R. Sato, K. Enya, M. Kotani, K. Maruyama, T. Onaka, T. Kokusho
  • 雑誌名: Proceedings of the SPIE 巻: Vol.8837, 88370I ページ: 1-10
  • DOI: 10.1117/12.2025259
• [雑誌論文] Quality Evaluation of Spaceborne SiC Mirrors(II) : evaluation technology for mirror accuracy using actual measurement data of samples cut out from a mirror surface (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Kotani, T. Imai, H. Katayama, Y. Yui, Y. Tange, H. Kaneda, T. Nakagawa, K. Enya
  • 雑誌名: Applied Optics 巻: Vol.52 ページ: 6458-6466
  • DOI: 10.1364/AO.52.004797
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quality evaluation of spaceborne SiC mirrors (1) : analytical examination of the effects on mirror accuracy by variation in the thermal expansion property of the mirror surface (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Kotani, T. Imai, H. Katayama, Y. Yui, Y. Tange, H. Kaneda, T. Nakagawa, K. Enya
  • 雑誌名: Applied Optics 巻: Vol.52 ページ: 4797-4805
  • DOI: 10.1364/AO.52.006458
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cryogenic silicon carbide mirrors for infrared astronomical telescopes : lessons learnt from AKARI for SPICA (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Onaka, H. Kaneda, M. Kawada, K. Enya, T. Nakagawa
  • 雑誌名: Proceedings of the SPIE 巻: vol.8837, 88370K ページ: 1-7
  • DOI: 10.1117/12.2026662
• [雑誌論文] Experimental and numerical study of stitching interferometry for the optical testing of the SPICA telescope (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Kaneda, M. Naitoh, T. Imai, H. Katayama, T. Onaka, T. Nakagawa, M. Kawada, M. Yamagishi, T. Kokusho
  • 雑誌名: Proceedings of the SPIE 巻: Vol.8842, 84423T ページ: 1-6
  • DOI: 10.1117/12.926879
• [学会発表] 大型望遠鏡の光学試験のための新しい波面縫い合わせ法の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 國生拓摩, 金田英宏
  • 学会等名: 可視近赤外線観測装置技術ワークショップ
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2013-12-17
• [学会発表] An experimental study of stitching interferometry for the SPICA telescope (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Kokusho, H. Kaneda, M. Yamagishi, M. Naito, T. Imai, H. Katayama, T. Onaka, T. Nakagawa
  • 学会等名: From Planets to Distant Galaxies : SPICA's New Window on the Cool Universe
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2013-06-18
• [学会発表] 大型宇宙望遠鏡の光学試験のための新しい波面縫い合わせ法の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 國生拓摩, 金田英宏, 山岸光義, 内藤聖貴, 今井正, 片山晴善, 中川貴雄, 尾中敬
  • 学会等名: 第13回JAXA 宇宙科学シンポジウム
  • 発表場所: JAXA 宇宙科学研究所
  • 年月日: 2013-01-08
• [学会発表] Experimental and numerical study of stitching interferometry for the optical testing of the SPICA Telescope (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Kaneda, M. Naitoh, T. Imai, H. Katayama, T. Onaka, T. Nakagawa, M. Kawada, M. Yamagishi, T. Kokusho
  • 学会等名: SPIE
  • 発表場所: Amsterdam, the Netherlands
  • 年月日: 2012-07-01
• [学会発表] SPICA 望遠鏡 : 技術検討状況と低温光学試験計画 (2012)
  • 著者名/発表者名: 金田英宏
  • 学会等名: 第12回JAXA 宇宙科学シンポジウム
  • 発表場所: JAXA 宇宙科学研究所
  • 年月日: 2012-01-05
• [学会発表] SPICA 搭載冷却望遠鏡 検討状況と低温光学試験計画 (2011)
  • 著者名/発表者名: 金田英宏
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 年月日: 2011-09-20