2021 Fiscal Year Research-status Report
蛍光体発光スペクトルの安定性に着目した検出器校正による環境計測ライダーの新展開
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20K21844
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
矢吹 正教 京都大学, 生存圏研究所, 特定研究員 (80390590)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2024-03-31
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| Keywords | 大気ライダー / 校正手法 / 環境計測 / 蛍光スペクトル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
気温・水蒸気・エアロゾル・オゾン等の精緻な空間分布を得る環境計測ライダーは、受信光の分光検出を基礎としており、その校正精度が観測データの質に影響する。本研究では、単純かつ高精度・高頻度の校正を可能とする手法を提案し、豪雨予測や健康影響評価に有用な環境計測ライダーの定量計測に貢献することを目的とする。
2021年度は、2020年度に構築した校正評価装置を用いて、面発光光源の検証と校正用光源の入射装置の設計を行った。まず、面発光光源の検証では、蛍光体にレーザーを拡散させて照射した場合と、プラズマ発光蛍光体を用いた場合の2通りに対して、時間変動や入射角依存の観点から評価した。何れの方法も、点光源に比べて入射角依存の影響が小さくなり、水蒸気計測用の振動ラマン散乱計測や有機物検出のための蛍光観測など、広域の波長範囲を計測する場合に特に有効となることを確かめた。運用面や安全性の観点からはプラズマ発光蛍光体を用いる方法が、コスト面では蛍光体にレーザーを拡散照射させる方法が優れている。本研究では、運用面・安全性を重視してプラズマ発光の面光源を採用して装置設計を行った。校正用光源の入射装置の設計では、望遠鏡上部から検出器に至る参照光の経路を光学シミュレータで光線追跡してその伝送効率を評価しながら最適化を行った。望遠鏡上部に簡単に脱着可能でありながらUV-C光の漏れのない安全性の高い入射装置を設計した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
蛍光スペクトルを用いた校正手法の評価および参照光入射装置の設計まで完了しているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
設計した入射装置の構築し、校正値の安定性能を評価する。その結果を踏まえて、入射光学系の最適化を行う。
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| Causes of Carryover |
2021年度は、光学シミュレーション実験を重視したため。この結果をふまえて、装置を構築する。
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