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3.8m 望遠鏡用 プロトタイプ面分光器計画 - 11 月の進捗 -

3.8m 望遠鏡用 プロトタイプ面分光器計画 - 11 月の進捗 -. 松林 和也 ( 京都大学 ). 検討事項. ファイバーから分光器へ入力において、 KOOLS のコリメータレンズ系を交換 するのは可能か？ 融着ファイバーに関する論文紹介 融着ファイバー実験の途中経過 拡大系はレンズ系か、反射系か？. KOOLS のコリメータ変更？. ファイバー. 1 次元マイクロレンズアレイ. 1 次元マイクロレンズアレイを使わずに、コリメータを 変更して F 変換する ことは可能か？. KOOLS のコリメータ変更？. ファイバー. コリメータ ( 撮像 ).

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3.8m 望遠鏡用 プロトタイプ面分光器計画 - 11 月の進捗 -

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  1. 3.8m望遠鏡用プロトタイプ面分光器計画- 11月の進捗 - 松林 和也 (京都大学)

  2. 検討事項 • ファイバーから分光器へ入力において、KOOLSのコリメータレンズ系を交換するのは可能か？ • 融着ファイバーに関する論文紹介 • 融着ファイバー実験の途中経過 • 拡大系はレンズ系か、反射系か？

  3. KOOLSのコリメータ変更？ ファイバー 1次元マイクロレンズアレイ 1次元マイクロレンズアレイを使わずに、コリメータを変更してF変換することは可能か？

  4. KOOLSのコリメータ変更？ ファイバー コリメータ (撮像) 1次元マイクロレンズアレイ コリメータ (面分光) 面分光用コリメータの一部が撮像用コリメータと共通 -> 変更できない

  5. KOOLSのコリメータ変更？ もしKOOLSが面分光専用装置になったら、コリメータを変更しても問題ないはず -> 1次元マイクロレンズアレイが不要に -> スループット向上、ファイバー本数増加 (= 視野拡大) ファイバー (拡大系) 望遠鏡 (MLA) 分光器

  6. 融着ファイバーに関する論文 • ``Hexabundles: imaging fiber arrays for low-light astronomical applications’’, Bland-Hawthorn et al. 2011, Optics Express, 19, 2649 • ``Characterization of hexabundles: initial results’’, Bryant et al. 2011, MNRAS, 415, 2173 • 激しく融着したバンドルと軽く融着したバンドルを製作し、光学試験をした • 激しく融着すると、FRDやcross-talkが出る • クラッド厚2 mmの軽く融着したものなら、FRDやcross-talkは小さく、filling factorも大きくて良い

  7. 融着ファイバー端面 軽く融着したファイバー。 左の数字はクラッド厚 [mm]。コア径は100 mm。 61本のファイバーを激しく融着したもの。コア径は100 mm。

  8. FRD クラッド厚 激しく融着した場合のencircled energy profile。一番上の線が融着前のprofile。大きなFRDが観測された。 軽く融着した場合のencircled energy profile。クラッド厚2 mm以上ならFRDは小さい。

  9. cross-talk 軽く融着したファイバーのクラッド厚、filling factor、cross-talk。クラッド厚が2 mm以上ならcross-talkは小さい。 激しく融着したファイバーのcross-talk [%]とencircled energyの減少量 [%]。cross-talkが大きいファイバーもある。

  10. ファイバー実験途中経過 融着側ファイバー端面画像 ファイバー1本に光を入れた時。 ある1本以外のファイバーに光を入れた時。激しく融着されている。filling factor ~ 88 %

  11. どちらのファイバーを使う？ • 突発天体用として、スループット(充填率)を上げることを第一目標にすると、激しく融着した方が良い • 空間分解してスペクトルを取ることを考えると、軽く融着したファイバーの方が望ましい • -> 多天体面分光器への発展なども考えると、軽く融着したファイバーを使うべきか

  12. 拡大系案 (レンズ系) • レンズのデータはエドモンドオプティクスのカタログから • 2組のアクロマティックレンズを使用 • 焦点距離は45 mmと15 mm、焦点面からファイバー端面まで120 mm、直径9 mm • 2組で13,100円 実際はどちらも2枚組 fiber 焦点面

  13. スポットダイアグラム 視野中心 100 mm = コア径 = 2” 視野中心から10” 視野中心から20” 視野中心から30”

  14. スポットダイアグラム 視野中心 100 mm = コア径 = 2” 視野中心から10” 視野中心から20” 視野中心から30” • 視野中心から10”以内ならスポットサイズは問題なく、光のケラレもない -> OK • 20”以上離れるとコマ収差が大きく、不可

  15. 拡大系案 (反射系) • 市販のものでは以下の問題あり • 面精度が低い (RMSで l / 4) • 0.33倍縮小系にできる組み合わせがない • 焦点距離が長すぎて、HIDES-F焦点面ユニットにおけない • 値段が高い？ (面精度がP-Vで l / 2 - l/ 4のもので約12万円。エドモンドオプティクス) • -> 反射系案は難しそう

  16. 今後の計画 • 融着ファイバー試験 • 今回紹介した論文の内容を確認するだけ？ • 拡大レンズ系の公差解析 • 1次元マイクロレンズアレイとファイバーバンドルの検討

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