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近赤外線観測、偏光観測

1/22. 近赤外線観測、偏光観測. 神戸大学　伊藤洋一. 2/22. ダストリングはどこに見える ?. 幅は 7 分角. 太陽中心から 1 度角. MacQueen 1968. 3/22. 条件、制約. シンプルに　 ( ほぼ 100% 船酔いするらしい ) 可動部分なし 「スタートボタン」だけ 赤外波長： H バンド (1.6 ミクロン ) 可視波長：できるだけ長く 視野 :10 度くらいは欲しい 揺れても塵が視野に入るように ピクセルスケール :3 分以下に 塵が 2 ピクセルにまたがるように 積分時間 : 最長 0.5 秒 ?

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近赤外線観測、偏光観測

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Presentation Transcript

  1. 1/22 近赤外線観測、偏光観測 神戸大学　伊藤洋一

  2. 2/22 ダストリングはどこに見える? 幅は7分角 太陽中心から1度角 MacQueen 1968

  3. 3/22 条件、制約 • シンプルに　(ほぼ100%船酔いするらしい) • 可動部分なし • 「スタートボタン」だけ • 赤外波長：Hバンド(1.6ミクロン) • 可視波長：できるだけ長く • 視野:10度くらいは欲しい • 揺れても塵が視野に入るように • ピクセルスケール:3分以下に • 塵が2ピクセルにまたがるように • 積分時間 : 最長0.5秒? • フレームレート : 0.5fpsくらいにはしたいが。。

  4. 4/22 ジンバルで揺れを防ぐ • 揺れ • 数秒角に抑えることは無理 • 数度に抑えることは容易 • 抑えたい周期、残してもいい周期 • おもりとオイルで調節 • 「9秒で20度角」を「0.5秒で5分角」にしたい(1/10) • 耐加重 • 数kgの物を載せることも可能 • ベアリングは入手可能だろう • 現物はない • 製作は容易?(神戸大の工作室?)

  5. 5/22 赤外装置候補1 = PICNIC • 製作者 : Infrared Lab(赤外では有名) • 波長 : 1-2.5ミクロン • MCT256x256 (40ミクロン/pix) • 2分角/pix, 視野=10度角 • 光学系 : なし • 最短積分時間 : 1秒? • 重量 : 5kg程度 • PC : Linux/Windows

  6. 6/22 コールドストップ 合成石英平面ガラス 検出器 レンズ f=70mm D=50mm フィルター 一色ならデュワー 内部に装着 平面鏡 角度微調可 D=60mm (光束37mm相当) 赤外装置候補1 = PICNIC

  7. 7/22 赤外装置候補1 = PICNIC Hバンドのみ • 平面鏡 : D=60mm シグマ光機 TFA-60-C10-10 25000円 • ジンバル式ミラーホルダー 0.1度程度の微動が可能 シグマ光機 MHAN-60M 34000円 • フィルター : Hバンド 国立天文台岡山柳澤さん私有物 0円 • レンズ : D=50mm f=72.3mm 合成石英 シグマ光機 SLSQ-50B-70P 24500円 光学系合計 9万円くらい

  8. 8/22 赤外装置候補1 = PICNIC HKバンド • 平面鏡 : D=60mm シグマ光機 TFA-60-C10-10 25000円 • ジンバル式ミラーホルダー 0.1度程度の微動が可能 シグマ光機 MHAN-60M 34000円 • フィルター : Hバンド、Kバンド 国立天文台岡山柳澤さん私有物 0円 • レンズ : D=50mm f=72.3mm フッ化カルシウム シグマ光機 特注品 ?円 • コールドストップ D=25mm 合成石英 シグマ光機 OPSQ-25C02-10-5 11000円 光学系合計 30万円くらい?

  9. 9/22 H K 赤外装置候補1 = PICNIC 合成石英でもKバンドを少しは透過する。 合成石英の透過率

  10. 10/22 観測タイムテーブル 08:00 液体窒素を入れる 09:30 視野を大体あわせる 10:00 ダーク取得 10:10 フラット取得 10:50 日食観測 11:05 フラット取得 11:10 ダーク取得 　　　　その後、船内で解析 水産学部の学生にもお手伝いを頼む？？

  11. 11/22 これから試験すること • 真空試験 • 冷却試験(温度が安定する時間。窒素の持ち時間) • 最短露出時間の測定 • 読み出し時間の測定 • 検出器の直線性とサチュレーションの測定 • 感度の測定(月を使う?)

  12. 12/22 赤外装置候補1 = PICNIC • 利点 • 室内実験に使っていた • 欠点 • 光学系などを製作する必要がある • 窒素冷却(5リットル)。鹿児島大で貰えるか? • 神戸から装置をどうやって運ぶ? (車で11時間)

  13. 13/22 赤外装置候補2 = SC7600-BB • 取り扱い : ケンオートメーション社 • 波長 : 1.5-5.1ミクロン InSb 640x512 • 1分角/pix, FOV=10度角 • 最短積分時間 : 0.01sec • 重量 : 5kg • PC : USB接続?

  14. 14/22 赤外装置候補2 = SC7600-BB • 長所 • 既製品で扱いが簡単 • 電子冷却 • デモ機がある • 欠点 • 買うとなると高い(2000万円)。貸してもらうだけ? • レンズのマウント形式が特殊。短波長を透過するレンズが日本にはない。

  15. 15/22 赤外装置候補3 = SC2200-S • 取り扱い : ケンオートメーション社 • 波長 : 0.8-2.5ミクロン MCT 320x256 • 2分角/pix, FOV=10度角 • 最短積分時間 : 0.005sec • 重量 : 1.1kg (箱は4kg) • PC : USB接続

  16. 16/22 赤外装置候補3 = SC2200-S • 長所 • 既製品で扱いが簡単 • 電子冷却 • 欠点 • 買うとなると高い(1300万円)。デモ機もない。 • 量子効率が低そう。 • レンズはCマウント(ビデオ標準) 規格化した量子効率 1.1 1.6 2.1 2.6 波長 (ミクロン)

  17. 17/22 赤外装置候補4 = Cheetah-1.7 • 取り扱い : アドサイエンス社 • 波長 : 0.9-1.7ミクロン InGaAs 640x512 • 1分角/pix, FOV=10度角 • 最短積分時間 : 1μsec(最大3ms) • 重量 : 5kg • PC : 独立でもOK

  18. 18/22 赤外装置候補4 = Cheetah-1.7 • 長所 • 既製品で扱いが簡単 • 電子冷却 • 欠点 • 買うとなると高い(1900万円)。納期6ヶ月。 • デモ機もない。

  19. 19/22 赤外装置候補5 = XEVA-2.5 • 取り扱い : アドサイエンス社 • 波長 : 0.9-2.5ミクロン MCT 320x256 • 1分角/pix, FOV=10度角 • 最短積分時間 : 0.1msec(最大20ms) • 重量 : 2kg • PC : USB

  20. 20/22 赤外装置候補5 = XEVA-2.5 • 長所 • 既製品で扱いが簡単 • 電子冷却 • 欠点 • 買うとなると高い(900万円)。納期4ヶ月。 • デモ機もない。

  21. 21/22 結論：赤外装置 • PICNICの性能を確かめる。 • SC7600-BBのデモ機を借りる。

  22. 22/22 2’.4 0° 90° N E 45° 135° 可視同時偏光撮像分光装置 • 神戸大学で開発 • 無偏光ビームスプリッター • 偏光4成分を同時取得。 • 精度=0.5%。 • 可視CCD=STL1001。 • 読み出しは2.5秒。 • 波長は0.4-0.8um程度。 • f=50mmのレンズをつけると、視野が6度。

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