かなた望遠鏡における装置運用・開発
広島大学・宇宙科学センター
秋田谷 洋

2020/8/17
せいめい・大学望遠鏡UM2020

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Contents
1. かなた望遠鏡観測装置の現状と課題
1.
2.

定常運用装置新規開発・整備

2. 持ち込み観測装置
3. まとめ2020/8/17
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21. かなた望遠鏡
観測装置の現状と課題（１）定常観測装置

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HOWPol

かなた望遠鏡観測装置(現在) 第3鏡切り替え

高速分光装置2020/4 CCD故障→市販デジカメ（暫定）眼視観望装置

瞬時に使用装置を変更

γ線, X線HONIR

0.4μm 可視光 1.0μm 近赤外線
B
V
RIz
J
H

直線偏光撮像

HOWPol(分光AG付, σp大)Fermi、すざく、
ひとみ他
(連携)

高速分光装置 (36Hz)

撮像
分光λHONIR(分光AG無σp小)σp=偏光測定精度直線偏光分光
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眼視2.2μm
K

眼視観望装置4

HOWPol : 可視撮像・分光・一露出偏光撮像(= Hiroshima One-shot Wide-field Polarimeter)

n 波長域 : 0.45-1.1 μm
n 撮像: φ15’ (0.6”/pix; 2pix.bin)n 偏光撮像: 15’ x 1’ x 4(or 7’x7’x2)n 分光: R=500, 2300
(slit=2.3”)Autoguiderあり
１５‘

最近の状況
u 定常運用u 検出器冷却性能の劣化・夏期の検出器
温度上昇 →強力な冷凍機への交換を検討中
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M16 V, R5

HONIR: 可視近赤外同時撮像・分光・偏光(= Hiroshima Optical and Near-InfraRed camera； おにーる)n

可視・近赤外2色同時観測(0.5-2.4 μm 将来は3色同時機能へ)n

FOV 10’ x 10’ (0.3”/pix)
分光: R~400-800n

直線偏光撮像・偏光分光

nu σp < 0.1%
u 偏光4方位同時観測も可

最近の状況
u ほぼ定常運用もトラブル頻度増加
u 機器 ・特に検出器読み出し系(10-20年前のシステム多)の老朽化進行・代替品無し
u 検出器読み出し異常頻発(CCD読み出し回路故障・唯一の代替品に交換して復旧=2020/5、赤外線検出器読み出し回路(MACS2)不安定・代替品なし）→ 読み出しシステムの刷新が急務

RCJ

C/2019Y4 偏光撮像 snapshot

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6高速分光装置
n 京都大・浜松ホトニクスとの共同開発
n 撮像: 35.8 frames/sec
FOV=2.3’ x 2.3’
n 分光 : R~20, 150
最近の状況
u この1年は望遠鏡PA以外の利用なし
u 光学系を持ち込み装置試験で流用
u 2020/5 EMCCDユニット故障・メーカー修理不能→ 今後について京大グループと相談中
u 市販カラーデジカメを暫定装着中（アウトリーチに活用)
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機器群の課題
n 望遠鏡: 定常運用中
u 制御系(2006-)の老朽化 →この1-2年で更新予定 (業者対応)

n HOWPol: 定常運用中
n HONIR: 定常運用中も動作不安定頻度上昇
n 高速分光装置: 2020/5 検出器故障
u 検出器故障・復旧不可。今後の活用について要検討
u 暫定的に市販デジカメを装着中課題は多いが装置系のマンパワー不足で対応追いつかず
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維持・稼働率確保の不安大8

1. かなた望遠鏡
観測装置の現状と課題（2）新規開発・整備
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アウトリーチ用撮像系
n 市販のデジタル一眼レフカメラ(Nikon D3400)を設置
u 高速分光器検出器(撤去)の焦点位置
u Ubuntu 20.04LTS PC + ( gphoto2 |v4l2loopback & VLC media player )u かなた望遠鏡越しのカラー動画(録画・ライブストリーミング)・静止画を取得

天体光高速分光器
光学系
デジカメ USB 制御PC
LAN (コマンド制御)

n アウトリーチに活用
u リモート開催となった広大オープンキャン
パス用広報動画https://www.youtube.com/watch?v=0joYy9m4
pms

u リモートでの開催が予期される観望会等の他のイベントでも2020/8/17
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FoV~5.7’ x 3.2’

月のスキャンhttps://1601-031.a.hiroshimau.ac.jp/~akitaya/um202008/kanata_moonscan.mp4

Albireo
K3II+B9.5V

https://1601-031.a.hiroshimau.ac.jp/~akitaya/um202008/kanata_albireo202008
05b.mp4

撮像→プリズム分光→
グリズム分光2020/8/17
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11大型近赤外線アレイ開発・評価
n InGaAs 低ノイズ・低暗電流型 1.3k×1.3k
n NAOJ・浜ホト・鹿児島大・京都大・広島大
n 最新モデルの完成版（2020年初頭）を各機関で購入。試験が開始されている。
n 広島大ではまだ評価試験は未実施
n 国立天文台での冷却試験の速報ではノイズ・暗電流とも良好。
→性能が十分であればHONIRの3チャネル目(可視1+赤外2 = 3バンド同時化)への採用を検討
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せいめい・大学望遠鏡UM202012データ解析・観測環境整備
n HONIR画像即時解析システム(笹田ほか)
n データ公開(NAOJ/SMOKA)補助の充実化
u 望遠鏡・装置ステータスページ公開
u HONIR解析ソフト・マニュアル公開
p GitHub: https://github.com/hakitaya/honirredn リモート観測環境の拡充 (COVID19感染拡大対応にも関連)

u 大学研究室から→自宅等インターネットならどこからでも2020/8/17
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2. 持ち込み観測装置

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持ち込み観測装置 (2019/9-)n 2装置(各2回) = 4回の試験観測を実施
1. 大型CMOSセンサー
u NAOJ 宮崎ほか
u 2019/9 (NAOJサマースチューデ
ント学生も同伴), 2020/2

2. MPPCセンサー
u 山形大 中森ほか
u 2019/12, 2020/1→ 中森氏講演

かなた望遠鏡の新装置のテストベッドとしての役割を果たした。
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1. 大型裏面照射CMOSセンサー
n NAOJ（宮崎他)、浜ホト共同開発
n 2560×10000 pixels; 各7.5μm角
n 最速10Hz読み出し(露光時間はより短くても可)n 大型望遠鏡の広視野高速カメラへの応用が目標

小宮山ほか(2020)

n 1-10 msec 露光の恒星スペックル像の取得等、試験観測を成功裏に完了
n メーカーと共同で読み出し回路・素子の性能向上を目指す
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2. MPPCセンサーn 中森氏講演参照

中森ほか(2020)

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173. まとめ

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まとめ
1. かなた望遠鏡観測装置の現状と課題
u HOWPol/HONIRはほぼ定常稼働。(HONIRは不安定気味)
u 高速分光装置: 検出器故障。暫定的に市販デジカメ設置。
u 国産近赤外線アレイ(InGaAs)の開発が進行中
u 解析・観測環境の整備も進めている
u 機器の維持・安定運用に課題が多い

2. 持ち込み観測装置対応
u 大型CMOSセンサー・MPPCセンサー2課題の試験観測を実施、成功裏に完了。かなた望遠鏡の新装置のテストベッドとしての役割を果たした。

3. まとめu 本スライド
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