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近赤外線観測、偏光観測

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近赤外線観測、偏光観測 - PowerPoint PPT Presentation


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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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Presentation Transcript
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1/22

近赤外線観測、偏光観測

神戸大学 伊藤洋一

slide2

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

slide3

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。。
slide4

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?)
1 picnic

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
1 picnic1

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
slide7

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

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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?

slide9

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

slide10

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??

slide11

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?)
1 picnic2

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)
2 sc7600 bb

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?
2 sc7600 bb1

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。
3 sc2200 s

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
3 sc2200 s1

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)

4 cheetah 1 7

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
4 cheetah 1 71

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。
5 xeva 2 5

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
5 xeva 2 51

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。
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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。
slide22

22/22

2’.4

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。