教室で手軽に使える太陽光導入装置(ヘリオスタット)の開発と応用

课堂上方便使用的太阳光导入装置（定日镜）的开发与应用

• 批准号: 24909027
• 负责人: 坂江 隆志
• 金额: $ 0.38万
• 依托单位: 埼玉県立浦和西高等学校
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-24909027/
• 关键词: ヘリオスタット; 太陽; 高校授業

学校における天文分野の学習で、昼間の授業時間中に観察を行えるのは太陽が唯一その対象といえる。そこで、太陽の可視光をはじめHα光、CaK光、分光器によるスペクトル観察などを授業に取り入れることは重要と考える。しかし、観察のために屋外に機材を設置することは多くの手間を要し、また観察中、教員は待機中の生徒の面倒を見る余裕が無いなど、屋外での観察実験は困難な面が多い。そこで、教室の窓に差し込む太陽光を使って観察を行うことを考えた。多くの学校では南面に窓があり、太陽高度が低い冬季なら差し込む太陽光での直接の観察が可能である。しかし、夏至をはさむ4ヶ月間(5月～8月)は太陽高度が高く、窓からの直接観察は困難である。本研究では、ヘリオスタットと呼ばれる平面鏡による太陽光導入装置を製作し、教室内に太陽光を導くことで年間を通して太陽観測が容易に行えるようにした。太陽光導入装置としてはシーロスタットが一般的で、像が回転しない利点があるが、第2鏡の影が第1鏡に当たることがあるため、それを避ける機構が必要で構造的に複雑になる。像の回転を許せばヘリオスタットのほうが構造も簡単で作りやすい。学校現場での観測では像の回転が問題になるような長時間の観測は少ないので、今回の観測装置はヘリオスタットとする。像面精度を考えると鏡の枚数は少ない方がよく、光軸の維持にも便利なことから、1枚鏡で太陽光を望遠鏡に導くことにした。鏡により太陽光を天の北極に向け、それを受ける望遠鏡は天の南極に向けることで太陽の観察を行う。鏡を太陽時駆動することで日周運動を追尾することができる。今回使用した口径60～76mmの観測用望遠鏡に対し、平面鏡(面精度λ/4)は直径210mmと比較的大きいため、光軸の許容範囲が広く使いやすくなっている。この装置を、可視光、Hα光、CaK光の太陽望遠鏡、自作太陽分光器に応用した。

School に お け る astronomical eset の の learning で, day lesson time に 観 examine を line え る の は sun が only そ の like と seaborne い え る. そ こ で, sun の visible light を は じ め H alpha, CaK light, optical splitter に よ る ス ペ ク ト ル 観 examine な ど を knowledge に take り れ る こ と は important と exam え る. し か し and examines 観 の た め に に machine outside material を set す る こ と は more く の を し, between hand ま た 観 examine, faculty in の in は standby ACTS の face down を see る spare no い が な ど, outside で の 観 examine be 験 は が い more difficult な surface. Poor そ こ で, classroom の 窓 に し 込 む sunlight を make っ て 観 examine を line う こ と を exam え た. South more く の school で は に 窓 が あ り, sun low altitude が い winter な ら poor し 込 む sunlight で の directly の 観 examine が may で あ る. し か し, summer solstice を は さ む ヶ 4 months (may to August) は the sun high が く, 窓 か ら の 観 directly examine は difficult で あ る. This study で は, ヘ リ オ ス タ ッ ト と shout ば れ る plane mirror に よ る sunlight import device を し making, classroom に sunlight を guide く こ と で years を tong し て sun 観 が easy measurement line に え る よ う に し た. Sunlight import device と し て は シ ー ロ ス タ ッ ト が general で, like が planning し な い tartness が あ る が, 1 mirror mirror の 2 shadow が に when た る こ と が あ る た め, そ れ を avoid け る agencies が で necessary structural に after 雑 に な る. To construct a <s:1> abbreviation 単で, one should respond to 転を, せばヘリ, せばヘリ, スタット, ほうが. School field で の 観 measuring で は like の back planning が problem に な る よ う な long の 観 は measurement less な い の で, today back to の device 観 test は ヘ リ オ ス タ ッ ト と す る. As surface precision を exam え る と mirror の number less は な い party が よ く, optic の maintain に も convenient な こ と か ら, one mirror で sunlight を telescope に guide く こ と に し た. Mirror に よ り sunlight を day の arctic に け, そ れ を by け る の に at the South Pole telescope は day to け る こ と で sun の う 観 examine を line. The mirror を when the sun is in motion 駆 する とで とで when the sun is in motion を when it is in motion around the sun を when it is in a rear-end collision する とがで る る る. This time use し た diameter 60 ~ 76 mm の 観 measurement with a telescope に し seaborne, flat mirror (surface precision lambda / 4) は と comparison of large diameter of 210 mm き い た め, optic の Xu Rongfan 囲 が hiroo く make い や す く な っ て い る. <s:1> を device を, visible light, Hα light, CaK light <s:1> solar telescope, self-made solar beam splitter に応 use た た.

项目成果

教室で手軽に使える太陽光導入装置(ヘリオスタット)の開発と応用

课堂上方便使用的太阳光导入装置（定日镜）的开发与应用

• 发表时间: 2013
• 作者: 小鍛治優;葛生伸;藤井豊;橋場隆;小鍛治優;小鍛治優;小鍛治優;高橋丈夫;高橋丈夫;高橋丈夫;片岡宏信;片岡宏信;片岡宏信;東城秀人;東城秀人;舘裕介;舘裕介;坂江隆志
• 通讯作者: 坂江隆志