2013 Fiscal Year Annual Research Report
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25287037
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
岩室 史英 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (80281088)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 光学赤外線天文学 / 望遠鏡 / 分割鏡 / 干渉計 |
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| Research Abstract |
平成25年度に行った研究開発は以下の通りである。
1) 位相測定カメラ試験：前年度までに行った動作原理確認試験を発展させ、実機に近い状況での動作を確認するため、実際の望遠鏡の主鏡と副鏡と同じ曲率の凹面と凸面の球面鏡を準備し、平面鏡で光路を折りたたんで実験室内に望遠鏡光学系シミュレータを製作した。これに対し、波長633nm,808nmの２種類の固定波長レーザーと、波長765nm～781nmで変化する波長可変レーザーの光を、ファイバーを用いて入射させ分割主鏡の境界部に配置したハーフミラーで焦点部に戻すことで分割鏡間の相対的段差を計測できることを確認できた。現在は、ダミー分割鏡の段差を決めるピエゾアクチュエータおよび波長可変レーザの制御を自動化し、計測制度や再現性を確認するための繰り返し試験を進めている。これまでに、安定環境下であれば分割鏡間の40μmの段差を15秒で4nmの精度で計測できることを確認し、天文学会でも発表を行った。
2) 主鏡制御シミュレーション：望遠鏡開発チーム内で、望遠鏡建設初期段階の主鏡６枚の状況を想定して、分割鏡間の相対段差を機械的に計測するためのエッジセンサの配置案が検討された。この配置はこれまでに検討されてきた18枚主鏡使用時における、内周６枚の分割鏡のセンサ配置よりも制御性が優れていることを確認した。
3) 望遠鏡焦点部検討：観測装置やガイド装置を取り付けるための望遠鏡焦点部の概念設計を進め、突発天体観測に対応するための機動性と必要な機能に関して検討を進めた。
4) 望遠鏡主鏡の向きを計測する方法の検討：望遠鏡の主鏡の向きは、実際の星を用いてシャックハルトマンカメラで決定されるが、ドーム内で昼間のうちに鏡の向きを計測する方法を検討し、試験光学系を製作した。
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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
位相測定カメラ開発に関しては、当初の計画通り、実際の望遠鏡と同等な状況の下での動作確認を行うことができ、更に制御を自動化することで長期安定性などのより実際の使用環境に近い状況での試験を進めている。この点に関しては、当初の達成予定を若干上回る達成度となっている。一方、主鏡制御シミュレーションに関しては、建設段階での分割鏡６枚の状況での線エッジセンサーの最適配置の確認は行い、動的シミュレーションのための予備的な研究は進めたものの、実際に現状のシミュレータに組み込んで、実機に対するより正確な制御シミュレーションを行うには至っていない。また、当初の計画には挙げられていない分割鏡の向きのドーム内での確認方法についての試験光学系を製作するなど、望遠鏡建設に向けてのその他の具体的な開発項目が進められている。
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| Strategy for Future Research Activity |
位相測定カメラは、実際には気温の変化の激しい昼間のドーム内で使用される場合と、気温の低下した夜間に利用される場合が想定されるため、今後は、温度変化に対する補正をどのように行うかダミー光学系で実験を進め、安定度の高いシステムの構築を目指す。同時に、主鏡上に配置するハーフミラーをドーム天井など、望遠鏡外に設置する場合に可能性に関して検討を進め、調整精度や測定精度の問題点の検討を進めたいと考えている。主鏡制御シミュレーションに関しては、主鏡18枚使用時のセンサー配置に対しても新しい解が発見されており、まずはその確認を行った後、アクチュエータの動的モデルの検討を進めたいと考えている。また、望遠鏡建設のための予算が確定したため、観測装置の開発も早急に検討すべき課題として上がってきている。今後は、観測装置の検討にも時間を割いて進めるべきものと考えている。
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