2010/08/18 光赤天連シンポ
3.8m望遠鏡用面分光装置
尾崎 忍夫、岩田 生、神戸 栄治、沖田 喜一(国立天文台)
吉田 道利(広島大学)、岩室 史英、菅井 肇、太田 耕司(京都大学)
GRB残光の減光曲線
10日後
1日後
1時間後
10分後
• すばやく観測を開始する必要がある。
GRB発生からの時間(日)
分光観測の手順
• 1、望遠鏡を向ける
• 2、イメージをとってみる
• 3、イメージを見てGRBを同定する
面分光装置を用いれ
ば省ける。
即時分光観測が可能
• 4、GRBをスリットへ導入する
• 5、露出開始
マイクロレンズアレイと光ファイバーを
用いた面分光ユニット
ファイバー
望遠鏡からの光
2次元MLA
分光器へ
拡大レンズ
1次元MLA
MLAによって
イメージを分割
光ファイバーの出口を1列に並
べて、分光器へ光を射出。
配置予想図
IFU入射部
光ファイバー
分光器部
開発計画概要
• 要素技術の確立
• IFUの試作
• IFU試作機を用いた試験観測
– OAO KOOLSを利用
• 本装置設計・製作
• ファーストライト
現在
IFUのパラメーター
188cm
KOOLS
プロトタイプIFU
観測可能波長域
3.8m
KOOLS
プロトタイプIFU
400 – 900 nm
波長分解能
3.8m
実機
450 – 900nm,
900 – 1800nm
~1000
視野
20x20 arcsec2
10x10 arcsec2
20x20 arcsec2
空間サンプリング
2 arcsec
1 arcsec
1 arcsec
光ファイバー本数
100本
400本
射出側マイクロレンズ
使用する
使用しない?
Swift衛星のX線望遠鏡の位置決定精度は半径~6arcsec
期待される限界等級
3.8m 赤外
10min exp, S/N=10
188cm+KOOLS+IFU
10min exp, S/N=10
3.8m 赤外
10min exp, S/N=3
3.8m+KOOLS+IFU
10min
10min exp, S/N=10
Kann & Klose, arXiv:0804.1979v1
各構成要素の検討状況
• 拡大光学系
– 市販アクロマティックレンズを利用
• マイクロレンズアレイ
– 入射側2次元マイクロレンズアレイ:市販品を購入・試験
– 射出側1次元マイクロレンズアレイ:特注予定
• ファイバー
– Polymicro社製 か Fiber Guide社製
• ファイバーアレイ
– 射出側1次元アレイはV溝基板を利用
– 入射側2次元アレイは精密細穴加工で治具製作
技術課題
• 2次元ファイバーアレイ
– 精密細穴加工で治具を製作
– 穴位置・直径精度の確認のための試験加工
• ファイバーのFRD測定
– 岡山天体物理観測において測定システム構築中
• マイクロレンズアレイとファイバーアレイとの
アライメント方法
まとめ
• 面分光装置は突発天体の即時分光観測に有効
– 突発天体以外の観測にも使用可
• マイクロレンズアレイと光ファイバーを用いた面
分光装置を検討中
• 現在は要素技術の確立段階
• 多くの構成要素を市販品でまかなえることを確
認した
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3.8m望遠鏡用面分光装置