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3.8m 望遠鏡用 プロトタイプ面分光器計画 - 拡大系の公差解析 - - マイクロレンズアレイ検討 - - 国際研究会報告 -

3.8m 望遠鏡用 プロトタイプ面分光器計画 - 拡大系の公差解析 - - マイクロレンズアレイ検討 - - 国際研究会報告 -. 松林 和也. 拡大系の公差解析. レンズ系 2 を光軸方向にずらすと、結像性能が悪くなる <- ただのピンボケ？ ファイバー の位置もずらし、レンズ系 2 とファイバー端の距離を 15 mm に保ってみる. レンズ 径 : 12.5 mm 焦点 距離 : 45 mm. レンズ 径 : 9 mm 焦点 距離 : 15 mm. ファイバー. 焦点面. 拡大系の公差解析. 視野 中心. 10”. 2 0”. 15”.

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  1. 3.8m望遠鏡用プロトタイプ面分光器計画- 拡大系の公差解析 -- マイクロレンズアレイ検討 -- 国際研究会報告 - 松林 和也

  2. 拡大系の公差解析 • レンズ系2を光軸方向にずらすと、結像性能が悪くなる <- ただのピンボケ？ • ファイバーの位置もずらし、レンズ系2とファイバー端の距離を15mmに保ってみる レンズ径: 12.5 mm 焦点距離: 45 mm レンズ径: 9 mm 焦点距離: 15 mm ファイバー 焦点面

  3. 拡大系の公差解析 視野 中心 10” 20” 15” • 理想的な位置にレンズ系を置いた時のスポットダイアグラム • 円の直径 = コア径 = 1”.85 • レンズ系2とファイバー端をファイバー側に1 mmずらした時 • 理想的な時とほとんど変わらない

  4. 拡大系の調整機構 ファイバー 焦点面 レンズ系1 レンズ系2 • レンズ系2 – ファイバー間の位置、角度ずれを0.1 mm、1度以下に抑え込む微調整機構が必要 • できたらリモートで調整可能にしたい • 他の場所は特に微調整機構はいらないだろう

  5. 一次元マイクロレンズアレイ検討 • KOOLSはF/8.6までケラレなし • ファイバーの射出F比は6以下 • -> 光をロスするので、マイクロレンズアレイが必要 • マイクロレンズアレイの条件 • 最大疑似スリットサイズは60 mm、ファイバー本数100本以上 -> レンズのピッチは600 mm以下 • ファイバー瞳像サイズは小さい方がいい (300 mmで波長分解能 R ~ 700 at 7000 Å) • 出射光ができるだけF/8.6に収まること

  6. マイクロレンズアレイ候補 • SUSS Micro-Optics社カタログから • pitch: 250 mm ±0.25 mm • サイズ: 12 x 12 x 厚さ 0.9 mm (レンズ数は 48 x 48) • 平凸レンズ、曲率半径: 0.47 mm ± 5% • 材質: 合成石英 • コーティングなし (注文可) • 値段: €504 (+ 輸送費)

  7. 計算条件 • 光ファイバーのコアの直径は100 mm • 光ファイバーとMLAの間隔は 0 mm、MLAとファイバー瞳像位置の間隔は1 mm • ファイバー出射F比は、FRDを考慮して、本来の値 F/6 ではなく F/5 として計算 • ファイバー出射光はどの位置からでも、どの方向にも同じ強度 光ファイバー マイクロレンズアレイ ファイバー瞳像位置

  8. 計算結果 • ファイバーpupil像サイズ • 直径210 mmの円内に収まる (次スライド) • CCD上のサイズは57mm(= 3.8 pixel) • Dl = 1.9 x 3.8 pixel = -> R ~ 1,000 at 7000 • 出射光のケラレ • 出射光がF/5で、F/8.6より広がった光が全て遮られるとすると、21%の光が遮られる • ファイバー出射光がF/4なら29%、F/6なら15% • -> 融着ファイバーのF比の悪化(FRD)を最小限にしたい

  9. 瞳像の強度分布 (log scale) 250 mm 210 mm

  10. ファイバー本数 • 最大ファイバー数 = 最大擬似スリット長さ 60 mm / 250 mm = 240 本 • 融着ファイバー的にキリがいいのは、ファイバー217本 (9周分)のとき -> 視野 ~ 直径34” • MLA1組あたりのレンズ数は48レンズなので、購入するMLAは5組 • €504 x 5 = € 2,520 ~ \315,000 • 値段が特注品と変わらない？

  11. 国際研究会報告 • 中国で行われた「広視野面分光を用いた銀河の研究」に参加してきました • 紹介された広視野面分光装置・プロジェクト • VIRUS: 可視面分光装置。ファイバー230本 • HETDEX: VIRUS150台を使ってhigh-z銀河(LAE)を大量に見つけて、ダークエネルギー調査 • VIRUS-P: VIRUSのプロトタイプ • VENGA: VIRUS-Pを用いた近傍渦巻銀河30天体のサーベイ計画。多波長データあり

  12. 国際研究会報告 • MUSE: VLTの広視野(最大1’)可視面分光装置 with LGSAO • (発表無しだったが) KMOS: VLTの近赤外多天体(24天体)面分光装置 • KCWI: Keckの広視野(~20”)可視面分光装置 • MaNGA: 近傍銀河1万天体の可視光面分光サーベイ計画。SDSS IVの一環 • Atlas3D: WHT / SAURONを使った、近傍早期型銀河260天体の可視光面分光計画 • 電波観測データもあり

  13. 国際研究会報告 • CALIFA: Calar Alto 3.5mを使った、近傍銀河約600天体の可視光面分光サーベイ計画 • SpIOMM: Fourier transform型可視光面分光装置 • SAMI: 61本融着ファイバーを13ユニット使った、可視光多天体面分光装置 • WIFIS: 近赤外面分光装置計画 • CHILI: 中国2.4m望遠鏡用面分光装置

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