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J-GLOBAL ID：201202243721954240   整理番号：12A1169167

真空紫外シュミットカメラ用MgF₂非球面補正板の開発

Development of an MgF₂ aspheric corrector for a VUV Schmidt camera

著者 (3件)： 田口真 (立教大 理) ,  中村哲也 (キヤノン電子) ,  小野淳也 (ソニー)
資料名： 宇宙航空研究開発機構研究開発報告 JAXA-RR-  (JAXA-RR)
号： 11-004  ページ： 14P  発行年： 2012年02月24日 
JST資料番号： G0143B  ISSN： 1349-1113  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： これまで地上からの大気光撮像やGPSを使った全電子数観測によって電離圏におけるプラズマバブルや伝搬性電離圏擾乱といった電子密度変動が観測されてきた。しかし,地上からは観測可能な範囲が限られているため,これらの現象のほんの一部分しか捉えることができない。一方,酸素原子の放射再結合で放射されるOI 135.6nm夜間大気光の放射強度は電離層F層の電子密度の二乗にほぼ比例する。したがって静止衛星を利用してOI 135.6nm大気光を撮像すれば,これらの電離圏現象の全体像を捉えることが可能である。中高緯度でのOI 135.6nm大気光の発光強度は10R程度であり,静止軌道から電離圏での水平距離100kmの空間分解能で撮像する場合,露出時間20分で1000カウント得るためには0.075cts/s/R/pixelの感度が必要である。そこで真空紫外イメージャーの光学系として非常に明るいシュミット光学系を採用することとした。シュミット光学系で最も技術的に困難な要素は真空紫外光を透過するMgF₂などの結晶材料を基板とした非球面補正板の製作である。まず,MgF₂を補正板材料として用いたシュミット光学系を設計し,MgF₂の精密加工技術を確立するために,磁性流体研磨と高精度ダイレクト研削の二通りの方法で球面を試作した。干渉計を用いて面精度を評価した結果,両者ともに0.5λ PV(peak-to-valley)@135.6nm程度の面精度を達成できた。加工時間を考慮すると高精度ダイレクト研削が適することがわかった。次に,フライトモデルのシュミット補正板と同程度の最大傾斜,サグ量と60%の直径(=60mm)を有する小型MgF₂シュミット補正板を設計し,高精度ダイレクト研削を用いて試作した。その結果,面精度は0.53λ PVとなった。高精度ダイレクト研削を用いて補正板を製作したと仮定して,シュミット光学系全体の性能を評価したところ,要求される空間解像度を十分に満たしていることが確かめられた。(著者抄録)

シソーラス用語： *電離層 ,  光学系 ,  フッ化マグネシウム ,  球面 ,  干渉計 ,  精密加工 ,  *光学設計 ,  静止衛星 ,  鏡面仕上 ,  レンズ設計 ,  真空紫外線
準シソーラス用語： Fizeau干渉計 ,  *Schmidt光学系 ,  鏡面加工法 ,  電離圏 ,  非球面 ,  補正法

分類 (2件)： 写真機とその付属品  (QF05030V) ,  電離層・熱圏  (DC04050O)

引用文献 (22件)：

• 1) Mendillo, M., J. Baumgardner, D. Nottingham, J. Aarons, B. Reinisch, J. Scali, and M. Kelley, Investigations of thermospheric-ionospheric dynamics with 6300-A images from the Arecibo Observatory, J. Geophys. Res., Vol.102 (1997), pp.7331-7343.
• 2) Taylor, M. J., J. -M. Jahn, S. Fukao, and A. Saito, Possible evidence of gravity wave coupling into the mid-latitude F region ionosphere during the SEEK campaign, Geophys. Res. Lett., Vol.25 (1998), pp.1801-1804.
• 3) Saito, A., S. Fukao, and S. Miyazaki, High resolution mapping of TEC perturbations with the GSI GPS network over Japan, Geophys. Res. Lett., Vo1.25 (1998), pp.3079-3082.
• 4) Kubota, M., K. Shiokawa, M. K. Ejiri, Y. Otsuka, T. Ogawa, T. Sakanoi, H. Fukunishi, M. Yamamoto, S. Fukao, and A. Saito, Traveling ionospheric disturbances observed in the OI 630-nm nightglow images over Japan by using a multipoint imager network during the FRONT campaign, Geophys. Res. Lett., Vol.27 (2000), pp.4037-4040.
• 5) Otsuka, Y., K. Shiokawa, T. Ogawa, and P. Wilkinson, Geomagnetic conjugate observations of medium-scale traveling ionospheric disturbances at midlatitude using all-sky airglow imagers, Geophys. Res. Lett., Vol.31 (2004), L15803, doi:10.1029/2004GL020262.

タイトルに関連する用語 (3件)： MgF2 ,  非球面 ,  開発