赤外線シミュレータ搭載10分角カメラの設計・製作

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本研究で開発をめざしていた赤外カメラの特徴は広視野かつ高空間分解能をもつカメラ光学系にある。波長範囲を1.0-2.5μmに設定したこと、光線のけられ、マウントや調整のしやすさなどを考慮し、レンズ系を採用した。レンズの材質としては、屈折率の高いもの(ZnS,ZnSe)、屈折率の低いもの(SiO2,CaF2)を考え、実際に光線追跡計算を行って比較検討した。屈折率の高い材質を用いるとレンズの枚数は少なくて済むと予想したが、色収差をも十分小さくするためには3枚では難しい。一方、屈折率の低い材質を用いる場合、5枚のレンズが必要であったが、この波長範囲では色収差も十分小さくすることができた。さらに、屈折率の高い材質の場合には表面での反射を防ぐためのコーティングをしても、透過率を十分高くすることは難しい。以上の理由により、最終的には屈折率の低い材質を用いて冷却部のカメラレンズ系を設計した。現在、製作中であり、常温部のリレー光学系および、コリメータの設計の最終段階に入っている。検出器としては、当初、PtSi1040×1040アレイの使用を予定していた。制御系も一応完成しており、現在、アレイを駆動すべく最終調整を行っている。これと並行して、現在のところ世界最高の感度をもつNICMOS3アレイ(HgCdTe256×256)の入手可能性もあたっていたが、その可能性がでてきたために、PtSiでの準備も進めつつ、今回のカメラ光学系の設計、製作はNICMOS3アレイに最適化して進めている。この赤外カメラを中心としてファブリペロイメージャを赤外シミュレータに組み上げ、星形成領域、系外銀河での近赤外線スペクトル観測を行い、これらの天体の物理状態を明らかにしていきたい。