−4−■ 投稿 ■あなたの望遠鏡が分光器付きに!!
〜小型分光器 LHIRES Lite 接続アダプタの製作〜
竹内彰継、山脇貴士（米子工業高等専門学校）
1. はじめに
LHIRES Lite と は フ ラ ン ス の Shelyak
Instruments社が製造・販売している安価な
太陽スペクトル観察用小型分光器である[1]。
これは、太陽スペクトルを眼視で観察するだけの単純な分光器であるが、格子定数2400
本/mmの回折格子を使用しており、NaD線で15.5 Å/mmという比較的高い波長分解能を実現している。したがって、もしこの分光器
図1

が望遠鏡にとりつけられれば、手持ちの望遠

小型分光器 LHIRES Lite

鏡でも分光観測が可能となる。
そこで、株式会社ビクセンのフリップミラーを改造して、LHIRES Liteを市販の天体望遠鏡に接続するアダプタを製作した。このとき、天体の導入を容易にするため、スリット
ビュアーも設けた。
本稿では、アダプタ製作のためのフリップ
ミラーの改造仕方について、またテスト観測の結果について報告する。
図2

2. LHIRES Lite とは？
LHIRES Lite と は フ ラ ン ス の Shelyak
Instruments 社が製造・販売している小型でLHIRES のスリット入射部分

右側のノーモンの影をなくし、左側のスリットに垂直に太陽光を入射させる。

安 価 な リ ト ロ ー 型 分 光 器 （ Littrow HIgh
REsolution Spectrograph の略）のことである。
これは単に太陽スペクトルを眺めるだけの分光器であり（図 1）、その構造はいたって単純で、スリット付近にあるノーモンの影をなくし、スリット面に垂直に太陽光を入射させ（図 2）、側面の波長選択バーを動かして希望の吸収線を選択する構造になっている（図 3）。
図3

LHIRES Lite の波長選択部分

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LHIRES Lite は、このように単純な構造を

ラス板を透過し LHIRES Lite のスリット上しているが格子定数 2400 本/mm の回折格子に結像する。一方、スリット面は鏡のようにを使用しており、NaD 線で 15.5 Å/mm といなっているため（図 6）結像した光は反射し、

う比較的高い波長分解能を実現している。こ再びガラス板を透過する。このとき、光の一れを 、 ビッ トラ ン 株式 会社 の CCD カメ ラ

部がガラス板で反射して光路が 90°曲がり、

BJ40L で撮像した場合に置き換えると 0.129

スリットビュワーのレンズに入射する。そしÅ/ピクセルとなり（速度分解能に換算してて、CCD 上にスリット面の像が結ばれる。

6.6 km/s/ピクセル!!）、天文学の研究に十分耐える性能を有していることがわかる。
そこで、ビクセンのフリップミラーを改造してこの分光器を市販の天体望遠鏡に接続するアダプタを製作した。
3. 望遠鏡への接続
図 4 に今回製作したアダプタで LHIRES
Lite を望遠鏡に接続した写真を示す。本アダ
プタにはペンタックスのカメラレンズを利用したスリットビュワーが設けてあり、天体の導入が容易になるように工夫してある。

図 4

フリップミラーを改造したアダプタで

LHIRES Lite を望遠鏡に接続した様子
図 5 のように、ビクセンのフリップミラー

図5

株式会社ビクセンのフリップミラー

つまみの部分を回転させて、切りかえ板の角度
を変える。

図6

LHIRES Lite のスリット面（矢印）

スリット面は鏡のようになっている。

このようにすると、透明ガラス板での反射は光路切りかえ板にミラーが取り付けてあり、 率は非常に低いので、スリットビュワーに入板の角度を変えることにより光路を切りかえる光量は少なくなる。しかし、本分光器の観る構造になっている。そこで、光路切りかえ

測対象は、太陽、恒星、惑星といった明るい板に穴をあけ、ミラーのかわりに、同じサイ

天体ばかりなので実害はない。

ズの透明ガラス板を接着した。
すると、望遠鏡から入射した天体の光はガ

以下ビクセンのフリップミラーの改造について少々詳しく説明する。

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3.1

■ 投

稿 ■

ビクセンのフリップミラーの改造

前述のように、フリップミラーの光路切り
かえ板上のミラーをとりはずし、光路切りか
え板に穴をあけ、その上に適当な長さに切断した透明ガラス板（顕微鏡のスライドガラスを流用）を接着した（図 7）。これによって、スリット面で反射した光の一部をスリットビ
ュワーに導くことができる。
図9

フリップミラーと分光器の接続

両者は分光器のノーモンのねじ穴（矢印）を流用して接続する。

3.3

スリットビュワーについて

本アダプタにはペンタックスの古いカメラ
図7

フリップミラーの光路切りかえ板に穴レンズを利用したスリットビュワーを設けた。

をあけ、その上に透明ガラス板を接着した

このレンズのフィルター径は 49 mm である。
一方、ビクセンのフリップミラーには接眼方

3.2

フリップミラーと分光器の接続

向に 42 mm のネジが切ってある。そこで、

続いて、フリップミラーの 2 インチ取付け

42 mm の雌ネジ、49 mm の雄ネジのアダプ

口（図 5 の左側）をはずし、図 8 のように分タリングを自作し、フリップミラーとレンズ

光器との接続板を取付けた。これはアルミ板を接続した。こうすると、レンズとアダプタを加工して製作したもので、中央に分光器のリングの間にフィルターを挟み減光できる。

スリット面と同じサイズの穴が開いており、また、ペンタックスの古いカメラレンズは分光器に光が入射できるようになっている。

42mm のスクリューマウントとなっているた

なお、フリップミラーと分光器は、分光器のめ、ピッチは多少異なるが、もとからついてノーモンのねじ穴を利用して接続する（図 9）。 いる 31.7mm 接眼アダプタをねじ込んで使用することができる（図 10）。

図 8

フリップミラーに分光器との接続板を

取付ける

図 10
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スリットビュワー

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な お 、 こ の 接 眼 ア ダ プ タ に ビ ッ トラ ン の
CCD カメラ BJ40L を取付けると、カメラレ−7−

並べてスペクトロヘリオグラムを作成した。
図 13 に Hα 線のスペクトロヘリオグラムを、ンズの合焦範囲内でピントを合わせることが図 14 にソーラースペクトラム社の Hα フィルできる。

ター（半値幅 0.3Å）で同時刻に撮像した単色画像を示す。両者の画質はほぼ同等であり、

4. テスト観測

LHIRES Lite で波長純度が十分高い単色画4.1像が得られることがわかった。

Hα 線や Ca HK 線のスペクトル

先ず、太陽の Hα 線などの強い吸収線のス
ペクトルを撮像した。図 11 に Hα 線、図 12に Ca HK 線のスペクトルを示す。両者とも非常にシャープであり、特に HK 線では線中
心にプラージュによる輝線まで見えており、
LHIRES Lite の波長分解能の高さがうかが
える。

図 13
図 11

図 12

Hα 線のスペクトロヘリオグラム

太陽の Hα 線のスペクトル太陽の HK 線のスペクトル

プラージュによる輝線(丸印)まで見える。

図 14

Hα フィルターによる Hα 線単色画像。

図 13 のスペクトロヘリオグラムが同等画質であることがわかる。

4.2

Hα 線のスペクトロヘリオグラム

次にスリットを赤緯方向に固定し、望遠鏡

4.3

土星の速度の測定のガイドを止めて、スリットで太陽像をスキ

最後に、土星のスペクトル撮像を行った。

ャンし、強い吸収線の底の光だけを取出してスリットビュワーの有用性により、問題無く

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■ 投

土星をスリット上に導くことができた。また、稿 ■5. おわりにスペクトル撮像に 20 分かかったが、土星が本アダ プ タを利用 する とLHIRES Liteがスリットからずれないように半自動ガイドすあらゆる望遠鏡に接続可能となる。この分光ることもできた。

器は比較的安価なので、地方大学での天体観

図 15 に土星の自転軸と垂直にスリットを測実習や公共天文台での天体観測会に分光観あてた場合の速度分布を示す。土星本体部分

測を採り入れることができるようになる。までは自転のため速度変化は直線的となるが、た、ハイエンドアマチュアに分光観測への道

輪の部分ではケプラーの法則により中心に近を開く道具にもなると期待される。

いほど速く回転しているので、本体部分とは
文

傾きが逆になる。

献

図 16 に今回撮像した土星の Hα 線スペクト[1] Shelyak Instruments (2009)

ルを示す。Hα 線の形が図 15 のようになってSpectrometer User Guide’

おり、土星の自転や環の回転が検出できていることがわかる。そこで、Hα 線のすぐ横の
H2O の吸収線(波長 6564.2 Å、地球大気由来のため、土星の自転による吸収線の移動は生じない)を利用して、ドップラー効果から土星の自転速度を求めたところ 10 km/s となり、真値に近い値が得られた。

図 15

土星の自転軸と垂直にスリットをあてた場合の速度分布

図 16

土星の Hα 線付近のスペクトル

図 15 のような形状になっている。
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LhiresLite