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ASTE 搭載用ミリ波サブミリ波帯 多色ボロメータカメラ光学系の開発

ASTE 搭載用ミリ波サブミリ波帯 多色ボロメータカメラ光学系の開発. 竹腰達哉. 北海道 大学修士 課程２年. Collaborators: 南谷 哲宏、徂徠和夫 （ 北海道大 ） 、 中坪俊一（北大低温研）、 川村雅之、河野孝太郎 （ 東京 大 ）、 大島 泰、田村陽一、 江澤元、川辺良平 （国立天文台）. 科学目標. AzTEC /ASTE(2007-2008). サブミリ波銀河探査. Y Tamura et al. Nature 459 , 61-63 ( 2009). 450μm. 850μm. 輝度 ( mJy ). 1100μm.

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ASTE 搭載用ミリ波サブミリ波帯 多色ボロメータカメラ光学系の開発

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Presentation Transcript

  1. ASTE搭載用ミリ波サブミリ波帯 多色ボロメータカメラ光学系の開発 竹腰達哉 北海道大学修士課程２年 Collaborators: 南谷哲宏、徂徠和夫 （北海道大）、中坪俊一（北大低温研）、川村雅之、河野孝太郎 （東京大）、大島泰、田村陽一、江澤元、川辺良平 （国立天文台）

  2. 科学目標 AzTEC/ASTE(2007-2008) サブミリ波銀河探査 Y Tamuraet al.Nature459, 61-63 (2009) 450μm 850μm 輝度(mJy) 1100μm 高赤方偏移 波長(mm) • サブミリ波銀河 • 赤方偏移 z=2~3程度の遠方銀河 • 爆発的星形成 SFR~1000M◉/yr • ダストに隠されて可視光では暗い • ~40Kのダスト熱放射 多数のサブミリ波銀河を発見済み • 多色連続波カメラ • 多波長観測 • 1100μm(270GHz) • 850μm(350GHz) • 450μm(670GHz) サブミリ波銀河の赤方偏移を推定 大規模構造の進化過程の理解

  3. ASTE望遠鏡 ASTE搭載用連続波カメラの開発 国立天文台+大学連合 • ASTE望遠鏡 • 直径10m • サブミリ波望遠鏡 • チリ、アタカマ砂漠alt.4860m • 連続波カメラ • 多波長同時観測 • 十分な多素子化 • 広い視野角 Matsushita et al. 1999 　　　大気透過率 450μm 1100μm 850μm 世界最高水準の観測効率を目指す 周波数(GHz)

  4. 幾何光学設計 • 2色同時観測の実現 • 波長分離フィルター • 多素子化 • 169画素@1100μm • 271画素@850μm • 881画素@450μm • 視野 ~7.5分角 4K冷却光学系 効率的な観測を実現！

  5. 物理光学による評価 270GHz • 物理光学 • 光学素子間の電磁界の伝搬を解析 （Maxwell方程式） • 回折の効果を考慮 • 物理光学シミュレーションソフト GRASP9 • 絞り(Lyot stop)のサイズ決定 • ~85%で光学系からの300Kの漏れ込みが小さい • 素子間でノイズが変わらない • ビームパターンの解析 • 開口能率 ~35% • ビームサイズ ~28’’ • サイドローブレベル ~-17dB ノイズ 270GHz 絞りのサイズ 光学性能に問題なし

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