広島大学宇宙科学センター

川端弘治

および SGMAPグループ

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Mitaka / Nagoya campus

 Mount and Control System replaced Secondary mirror refabricated Polarimeter will be attached at theCassegrain focus

EOS Tech. (Arizona)
New dome(artificial)

Higashi-Hiroshima
Observatory22m望遠鏡＋広視野光学系＋偏光解析撮像系・・・専用化~14等より明るい恒星 数百万個の可視3バンド偏光サーベイ
初の全（半）天偏光サーベイ → カタログ化• 天の川銀河の詳細な三次元磁場構造（円盤面、ハロー）– Gaia, JASMINE衛星による恒星の高精度距離計測との融合– 低周波の全天偏波マップやALMAの超精細偏光マッピングとも相補的– 星周域・SNRにおける磁場の圧縮・乱れ、外縁部の磁場、磁場の起源…

• 新しい偏光天体の発見（連星系、ＡＧＮ等）• 恒星の光球形状や活動性・質量放出の統計的研究– SDSSのスペクトルカタログなどとの相乗効果• 星間ダストの統計的性質• 前景 星間偏光の高精度見積もり（ＣＭＢ、系外銀河・超新星）ほか）• 前景 星間吸収の高精度見積もり（Rvの位置依存性）：：：

3高銀緯領域4°×4°

赤丸：V=14等
より明るい星（SGMAPで観測）

銀河面領域
4°×4°

10×10°26領域

黒四角：既存のカタログにエントリされている星既存カタログの星はゼロ

既存カタログの星は14個のみ
4• With 40s×4 exposures, ⊿p=0.2% @V=14.0mag、 ⊿p=0.1% @V=13.0mag
Seeing 1.8”, Sky 18mag/arcsec2, total efficiency 20%• 1 set of observation takes 4.6 minutes (with overhead), 100 sets in one night• Survey speed: 46.4 deg2/day

1. 銀河面領域（Region 1）– |𝑏𝑏| < 30°, 𝑙𝑙 = 0 − 220°（12000 deg2）– 12000/46.4  taking 0.71 yr– Weather factor 0.333 → 2.14 yr

2. 中高銀緯領域（Region 2）– 𝑏𝑏 = +30° − +90° 𝑎𝑎𝑎𝑎 𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎 𝑙𝑙 and 𝑏𝑏 = −90° −− 30° 𝑎𝑎𝑎𝑎 + 60° ≤ 𝑙𝑙 ≤ +160° （13200 deg2)– Weather factor 0.333 → 2.36 yr

合計観測期間 ~4.5 年
Seminar at IIA 2014-03-135

昨年に続き、今年も広島大学から文科省へ概算要求書提出（済み）（Optimistic…）
Fiscal Year20152016

20172018

2019

2020

2021

This plan assumes that the budget becomes
available from FY2015.

Observation

6• SOUTH POL （PI: A. M. Magalhaes@Univ de Sao Paulo）
広視野0.84mロボット望遠鏡（CTIO）+ EEV 9k9kCCD
視野 2.0deg2 を一度にカバー
可視1バンド（広帯域）のみの観測
南天 赤緯δ < -15°をサーベイ
２０１３年に望遠鏡設置予定• GPIPS: Galactic Plane Infrared Polarization
Survey （PI: Dan Clemens@Boston Univ）

1.8m望遠鏡（CTIO）+ 10分角視野 1k1k InSb array
近赤Hバンドのみ （より遠くまで見通す）
銀河面のみのサーベイ（|銀緯 b|≦1°）

GPIPS DR1 ( l=18-56°-1<b<1°)
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広視野 → Ｆ比小・入射角大・ビーム径大
高精度偏光測定（σp<~0.1%）※最低3方位での直線偏光成分の光量測定が必要→ 地球大気の透過率変動の補償→ 高速の測定（>~10Hz）、ないしは直交偏光成分の同時測定→ 複屈折性素子（光学結晶）が必要だが、許容角が限られ、且つ大型結晶材の手配や加工の問題があり、困難
8主鏡有効径: 𝐷𝐷 = 2.02m
新副鏡径: 𝐷𝐷 = 0.61m, Conic const.= −3.4
合成F値（レデューサまで） 6.0
視野 直径 50’φ
最終F値 2.1
検出器 4k4k CCD ６ケ; スケール0.73”/pixel (15𝜇𝜇𝑚𝑚)

g’i’r’

無色半波長板Camera1-6

CCD3,CCD4
CCD5,
CCD6

CCD1,CCD2

DP2DP2

PBS2

PBS1

DP1
DP1

ダイクロイック
プリズム1, 2PBS3DP1

HWP

Collimator1,2HWP

Main mirror

HWP

FocalReducer

Focal p1831mm半波長板、ダイクロ、PBSのいずれへ入射する光線も、全視野 にわたり10° 以内に抑えられている。（斜め入射による悪影響を軽減させるため）
80% encircled energy
半径は50’視野、全バンドに亘り <0.66”

偏光ビームスプ
リッタ 1, 2, 395125
高度軸の床面からの高さ

副鏡

主鏡

副鏡や架台・制御系は作り直す
副鏡はD=610mm、CC=-3.4 （20cm主鏡へ近づける）
動的サポートの導入（副鏡製作含め検討中）

2694
主鏡・副鏡間距離

主鏡材 口径2032mm 中心穴径 398mm
厚さ101.46mm 材質ULE 重量725kg
反射面 AL ＋保護兼増反射コート
副鏡材 口径437.2mm 反射面 AL

視野1325
バックフォーカス

直径 33.3 arcmin （Corrector要）

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要求性能
• 有効径150mmφ 許容入射角 ±7°• 分割タイプは不可、一体もの （焦点面に置くため）• λλ 380-900nm において位相差180±3°• 透過率 80%以上 波面精度 λ/2以下• モノリシック（収束光中に置くため）

広島大1.5m望遠鏡 可視赤外線同時カメラHONIR用
Pancharatnum型 半波長板 直径~10cm λλ450-2300nm
水晶＋MgF2 計6層 モノリシック （光学技研社製）

これだけ大きい有効径で、果たして実現可能か？
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・モノリシックでの大版化に伴い強度保持のため、2倍の12層に・明るい広視野光学系のため、入射角依存性補償板が必須

水晶＋MgF2

水晶＋サファイア

仕様達成のメド（計算値）○◎

大型結晶の手配のメド

△

○

温度公差△

○

△（~45mm）○（20-30mm）

補償板を含めた厚み

水晶＋サファイアが第一候補
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要求性能
• 分離波長 #1: 545nm #2: 685nm• 有効径160, 120mmφ キューブタイプ（#1は拡散光中）• 45°入射で許容入射角 ±10°→ （典型的に）#1で±10nm、#2で±15nmほど分離波長がシフトしてしまう。
→視野位置によりバンドの有効波長域が変わってしまう→これを避けるには、バンドフィ分分
離離ルターで波長帯を狭く絞るか、あるいはバンドをずらすか…
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要求性能
• S偏光とp偏光の分離角90°• 有効径120mmφ 許容入射角 ±10°• 消光比 Tmax/Tmin > 5 (できれば>50)→ 複屈折結晶（グラン・プリズム）

マルチコートによるキューブ型
偏光ビームスプリッタ <50mm□
TEXHSPEC(Edmund Optics)
420-680nm/700-1100nm
500:1の消光比 許容入射角??

高複屈折性結晶（方解石、ルチル等）で均質な大型の材料は入手困難

誘電体多層膜プリズム
現状でも偏光能率80%を許容すれば各バンド波長帯／許容入射角に亘って高誘電体多層膜プリズムの解はあるが…
い消光比を実現できるか？

ワイヤグリッド・キューブ
小サイズのものを試験作成して評価する使いやすく効率は高い。海外メーカー。

ワイヤグリッドを用いたシート型
偏光ビームスプリッタ<25mm□
MicroWireTM(Edmund Optics)>85% effic. @ 450-700nm
許容入射角が広い
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ItemDesign
Completeness

New Secondary MirrorOK

D=437.2(CC=-2.35)  610mm𝜑𝜑(-3.40)(Need feasibility study)

Main Lens Train

OKSuper-achromatic HWP(Need special alignment/Abbe tolerance)

D=150mm𝜑𝜑, Pancharatnum-type withoblique-ray compensator

OK

Dichroic Prism 1, 2

Possibly OK, but unstable effic.
at band edges

Beam Splitter 1, 2, 3

Possibly OK, but low effic.;
further study required

160/120mm cube type; multi-coating
120mm cube type; multi-coating (or wire-grid)• ダイクロと偏光ビームスプリッターの検討が進行中• 間もなくSGMAP計画検討書を刊行• ２回目のワークショップを今年度か来年度開きたい15