Transcript 市販Hα太陽望遠鏡を飛騨 DST で測定した結果の報告

太陽研連シンポジウム資料
市販Ｈα太陽望遠鏡を
飛騨DSTで測定した結果の報告
２０１5年 2月 16日
塩田和生・大越治・大島修・坂江隆志・遠山御幸
市販太陽望遠鏡で写した太陽
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要旨
最近普及が進んでいるエタロン方式の太陽望遠鏡（注）は、安価ながら
プロミネンス・フィラメント・フレアなどの模様が一通り観察できるが、
１）同じ機種でも個体によって模様のコントラストが違う
２）太陽面全体が均一に見えないケースも多い
３）調整の再現性が乏しくベストの状態の維持が容易でない
などの問題があり、科学的な観測に使えるか疑問だった。
そこで、１０数台の太陽望遠鏡を集め、
A)飛騨DTSでエタロンの分光特性（半値幅・中心波長）を測定して、
カタログ値と実測値の関係などを調べた。
B)同じカメラでHα太陽を撮影し、写り方の差を比較して、
Hα太陽の模様の見え方から分光特性を推測できないか検討した。
（注）販売代理店に聞いた話では、累計台数は約２０００台
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分光特性の測定方法
エタロンが外せるタイプは、DST垂直分光器にセットして測定
エタロンが鏡筒の途中にある
タイプは、水平分光器で測定
（エタロンの入射光が並行光になる
よう、治具を併用した)
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実施した分光測定の内容
予備観測（2014年5月8日） ・・・ 測定法学習、治具検討
本番観測（2014年9月３０日～10月2日）
太陽望遠鏡を計１５台持ち込んで、スペクトル測定を行った。
１５台の内訳：
対物前タイプ
７台
接眼前タイプ
鏡筒途中タイプ
４台
４台
スリット
測定ポイント：
・フィルターをずらしながら各部（右図）を
スリット（幅0.1mm高さ40mm）に当てた。
・更に波長可変機構で中心波長を動かし
ながら、３～４ポイント測定。
小口径エタロン
大口径エタロン
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分光データからフィルター特性に変換する方法
A)フィルターを入れて撮ったスペクトル
A÷B 演算
（Makalii）
Makaliiでグラフ化して数値化
B) フィルター無しで撮ったスペクトル
この例では、中心波長は 約0.1Å
短波長寄りで、半値幅は約0.7Å
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半値幅の測定結果
注１：半値幅は、フィルターの場所によって違うケースが多かったが、測定結果は最小値を記載
注２：DSTの光束はF50の収束光なので、平行光に対する半値幅は5～10％狭くなるはずである
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測定時に気づいたこと
１．エタロンの局所的なムラ
スリット上でエタロンを回転させると
フィルター特性が変化する個体も
いくつか存在した。
2.波長可変機構の効き方
温調や空気圧で波長可変を行う
タイプではリニアに均一に変化するが、
傾けて波長可変するタイプでは、
ノンリニアに不均一に変化する。
3.うまく測れない機種もあった（PST）
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Hα太陽写真を得るための撮影方法
飛騨天文台の観測期間中、雲が多くて分光特性の測定に時間を要した
ので、太陽像の撮影は、別の日に１５台中の８台に対して実施した。
使用したカメラ：ImagingSource社 DMK41AU02
太陽像の直径を5mmにして動画撮影（約300フレーム）
撮影後は、Avistack2でスタック処理
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市販太陽望遠鏡＋DMK４１で撮った画像の比較（2014.10.3）
SM90T-DS（塩澤 0.6Å）
SM60（坂江 0.9Å）
ASP60+SME60（富田 ?Å）
ASP60（富田 1.0Å）
SM90TｰSS（塩田 0.7Å）
SM70T（石橋 1.0Å）
SM90TｰSS（塩澤 0.8Å）
SM60（成田 1.5Å）
◆測定された半値幅が狭いほど、フィラメントなどのコントラストが高い
◆半値幅が広くなるにつれて、彩層のネットワーク構造が目立ってくる
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太陽撮影画像から半値幅・中心波長を推定可能か
Ｈα-0.5Å
Ｈα±0Å
Ｈα+0.5Å
SMARTでは、Hα中心と
前後の波長で太陽を写し、
画像を公開している。
これを使えないか。
SMARTの3画像の
混ぜ方を変えた画像と
太陽望遠鏡で撮った
Hα画像を比較
0.7Åの望遠鏡で
1.0Åの望遠鏡
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まとめ
今回、市販太陽望遠鏡１５本のエタロンを測定した結果、
１）半値幅はカタログ値より少し広めが多かった。
２）場所によって透過波長のムラがあるものもあった。
３）波長可変の動きはエタロンの構造によって異なった。
といった性能であることが分かった。
また、Hα太陽を撮影した画像をSMARTの画像と比較すれば、
半値幅を簡易的に推測できることも分かった。
今回の結果を踏まえ、太陽望遠鏡で科学的な観測を行うには、
A) 使用中の太陽望遠鏡の原理や特性の理解
B) 模様の見え方の背景にある太陽物理現象の理解
が重要なことを認識した。
Hα太陽観測の総合的な解説書があるといいのに・・・
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終わり
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