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2015 Fiscal Year Annual Research Report

ナトリウムライダーの新規観測モード:3次元観測への拡張

Research Project

Project/Area Number 24310010
Research InstitutionShinshu University

Principal Investigator

川原 琢也  信州大学, 学術研究院工学系, 准教授 (40273073)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 野澤 悟徳  名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 准教授 (60212130)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2016-03-31
Keywordsナトリウムライダー / 極域 / ノルウェー / EISCAT / 3次元ライダー
Outline of Annual Research Achievements

本研究はノルウェーのトロムソにあるEISCATレーダーサイトに設置した高性能ナトリウムライダーを天頂方向の1次元観測から任意の方向観測が可能な3次元観測システムに拡張するために、送受信のハードウエアとソフトウエアを開発することを目的とする。キーとなる部分は、送受信系独立制御のため観測方向を変更するたびに送受信系が同一方向を向き、望遠鏡の視野内に送信レーザを捉えて観測することである。
送信系のハードウエア開発は、レーザを射出する部分に2つの回転ステージ(Aerotech, ALAR-100-LPとADRS-100)を用い、ミラーを取り付けることで3次元方向にレーザ射出が可能となった。方向決定精度はナトリウム層100km高度にて1mと極めて高い。受信系のハードウエアは、天体追尾型の望遠鏡(Meade LX200、口径35cm)を導入した。この望遠鏡はGPSにより観測位置と東西南北の方向の自動認識を行う機能を持つ。PCによる方向制御で任意の方向にポインティングできる。レーザ光計測に用いる光電子増倍管への光路上にビームスプリッターを設置して一部の光をCCDに結像させ、望遠鏡で捉えた画像の中にレーザの軌跡を確認するシステムを製作し実験を繰り返してきた(平成27年度)。このシステムにより画像中のレーザ軌跡を自動認識し、その先端の位置からナトリウム層でのレーザのポインティング位置を自動認識する。その情報を回転ステージへフィードバックすることにより、視野中心に方向制御可能である。
送受信系のハードウエアに加えソフトウエアの開発も行ってきた(平成27年度)。望遠鏡画像ではファインダーで広い範囲の画像を捉え、レーザ軌跡を捉えたらそれを主望遠鏡の視野中心になるように回転ステージのフィードバック制御を行う。そのソフトウエアを開発した。
以上で任意の方向に射出したレーザを望遠鏡で捉えつつ観測が可能となった。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (2 results)

All 2015

All Presentation (2 results)

  • [Presentation] ナトリウムライダー受信系のレーザ画像認識、レーザ射出方向調整の実験ナトリウムライダー受信系のレーザ画像認識、レーザ射出方向調整の実験.2015

    • Author(s)
      川原琢也, 野澤悟徳, 津田卓雄
    • Organizer
      地球電磁気・惑星磁気圏学会秋大会2015
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2015-10-31 – 2015-11-03
  • [Presentation] 北極域に設置した中間圏界面ナトリウムライダーの性能の向上2015

    • Author(s)
      川原琢也 野澤悟徳
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2015年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ
    • Year and Date
      2015-05-22 – 2015-05-26

URL: 

Published: 2017-01-06  

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