----------------------------------------------------------------------------- mask_exam6.gif: 夜光マスク短波長側の形状測定データ(取りつけた状態) 青●) マスク中央実測値 - 設計値 緑●) マスク中央より3cm上実測値 - 設計値 赤●) マスク中央より3cm下実測値 - 設計値 水●) マスク中央実測値 - 設計値(固定ネジを緩めて絞め直した後) 前回と同じ、修正・再製作したマスクのデータ。 scan ピッチは 20μm に戻して詳細に測定した。 同じものを測定しているはずなのに、前回よりも更にばらつきが激しくなった。 全てのネジをゆるめて絞め直すということをしても、大きくは変わらなかった。 ミラーの曲率半径は 995.1mm、形状精度(1σ)は0.06μm (mask4.gif 参照)。 mask_exam6b.gif: 夜光マスク長波長側の形状測定データ(取りつけた状態) 測定方法は上と全く同じ。 こちらも前回よりばらつきが大きくなった。倍率が設計と異なるという成分が あったはずだが、今回は見られなかった。う〜ん... ミラーの曲率半径は 993.8mm、形状精度(1σ)は0.07μm (mask4b.gif 参照)。 ----------------------------------------------------------------------------- mask_exam5.gif: 夜光マスク短波長側の形状測定データ(取りつけた状態) 青●) マスク中央実測値 - 設計値 緑●) マスク中央より3cm上実測値 - 設計値 赤●) マスク中央より6cm上実測値 - 設計値 修正・再製作したマスクのデータ。 scan ピッチは測定時間の都合で 40μm とした。 -200mm 以下の場所での大きなずれは設計を修正することでかなり良くなったが、 それ以外の部分ではかなりずれが大きい部分が幾つかある。 短波長側マスクミラーの曲率半径は 995.1mm (設計値は 993mm)、 鏡面の形状精度(1σ)は0.08μm であった(mask3.gif 参照)。 mask_exam5b.gif: 夜光マスク長波長側の形状測定データ(取りつけた状態) 青●) マスク中央実測値 - 設計値 緑●) マスク中央より3cm上実測値 - 設計値 赤●) マスク中央より6cm上実測値 - 設計値 水●) マスク中央より3cm下実測値 - 設計値 桃●) マスク中央より6cm下実測値 - 設計値 測定方法は上と同じ。短波長側のマスクよりもずれが大きく、倍率の違いも 見られたので、直線成分を補正したものを mask_exam5b2.gif に示す。 長波長側マスクミラーの曲率半径は 993.8mm (設計値は 993mm)、 鏡面の形状精度(1σ)は0.07μm であった(mask3b.gif 参照)。 ----------------------------------------------------------------------------- ohlines.gif: Rousselot et al.(2000,A&A 354,1134) による夜光輝線スペクトル http://www.eso.org/instruments/isaac/oh/index.html 青：除去するOH輝線 緑：除去しないOH輝線 赤：マスクパターン ピンク：除去の閾値 縦軸の数値は、CISCO で 200sec 露出したときに得られる ADU 値とほぼ同じです。 FMOS の場合に換算すると、 CISCO FMOS 最終F 4.0 1.5 効率 0.28 0.08? なので、同じ露出時間で (4.0/1.5)^2*0.08/0.28 = 2.0 倍のカウントが来ます。 つまり、ohlines.gif の縦軸は FMOS で露出時間 100sec あたりのカウント (conversion factor が同じとして)程度だと考えられます。 現在の除去の閾値は ohlines.gif の縦軸で 40(1μm 以下では 30)なので、これは 2000秒露出では 800ADU (1μm 以下では 600ADU) となります。これを良しとするか どうかは人によりますが、いかがでしょうか ? 因に、-50℃ の thermal はカメラ部分の効率を 0.4 として 2000sec で約50ADU となります。 ----------------------------------------------------------------------------- mask_exam4.gif: 夜光マスク短波長側の形状測定データ(取りつけた状態) 水●,青●) マスク中央実測値 - 設計値 桃●,赤●) マスク中央より3cm上実測値 - 設計値 開発実験センター非接触3次元測定器 NH-3 での測定データ。 マスクを取りつけた状態で20μmピッチで一次元 scan し、マスク両端のエッジの 座標を平均してマスク中央を算出(2点を平均するので、測定精度は10μm)。 前回の測定(mask_exam3.gif)と傾向は同じだが、右半分が前回よりややマイナス 側にずれ、一部 -50μm を越える部分がある。 今回の scan での、マスクミラーの曲率半径は 995.2mm (設計値は 993mm)、 鏡面の形状精度(1σ)は0.07μm であった(mask2.gif 参照)。前回の測定は 「高速測定モード」だったが、今回は「詳細測定モード」を用いたので、 この測定結果の差は測定方法の差によるものと思われる。 ----------------------------------------------------------------------------- mask_exam3.gif: 夜光マスク短波長側の形状測定データ(取りつけた状態) 赤●,青●) マスク中央実測値 - 設計値 開発実験センター非接触3次元測定器 NH-3 での測定データ。 マスクを取りつけた状態で20μmピッチで一次元 scan し、マスク両端のエッジの 座標を平均してマスク中央を算出(2点を平均するので、測定精度は10μm)。 前回の測定(mask_exam2.gif)で見られた大きなうねりは無く、短波長側の端の マスクが中央付近に寄ってきている事がわかる。 全体の 4/5 の部分は許容範囲内の状態なので、取りつけ再現性等を同じ方法で 確認し、変形を顧慮した設計を行えば大丈夫そうだ。 また、今回の scan により、マスクミラーの曲率半径は 995.1mm (設計値は 993mm)、 鏡面の形状精度(1σ)は0.13μm であることもわかった(mask.gif 参照)。 ----------------------------------------------------------------------------- mask_exam2.gif: 夜光マスク短波長側の形状測定データ(取りつけた状態) 赤●,青●) マスク中央実測値 - 設計値 ピンク■,水■) マスク下端実測値 - 設計値 緑○) マスク中央実測値 - 設計値(取り外した状態での業者の測定) 緑○は mask_exam1.gif の赤●と同じですが、今回の測定では同様なずれは検出 できませんでした。 端の方は、ほぼ設計通りの位置にあるのですが、やはり、中央は大きくうねっている 事がわかります。この方式ではやはり無理そうか。 ----------------------------------------------------------------------------- mask_exam1.gif: 夜光マスク短波長側の形状測定データ 赤●) マスク中央実測値 - 設計値 ピンク━) 1次元 fit 結果 (1σ〜30μm だった) 緑○) マスク幅 - 設計値 マスク位置の端から端までの絶対位置精度は ±40μm (典型的なマスク幅の ±10% でこれ以上の精度は難しいとのこと)、マスク幅精度は ±20μm だった ので、幅に関しては十分OKですが、位置に関しては微妙です。 mask_photo1.jpg: 夜光マスクをマスクミラーホルダに取りつけた 写真です。鏡はまだ入れていません。 ----------------------------------------------------------------------------- fmosmask.dwg: マスクミラー上での夜光輝線の結像位置 fmosmask2.dwg: 3D マスク図面 fmosmask2*.gif: fmosmask2.dwg の gif イメージ fmosmask3.dwg: 2D マスク図面 fmosmask3.gif: fmosmask3.dwg の gif イメージ fmosmask4.dwg: 修正後の 2D マスク図面 fmosmask4.gif: fmosmask4.dwg の gif イメージ Windows の Explorer は dwg file を default では binary だと認識しない ようなので、dwg => bin と識別子だけ付けかえたものも置いています。 download 後、識別子を bin => dwg を付けかえればうまく行くようです。 maskcalc.dat: OH 夜光輝線テーブル column 1: 輝線準位 column 2: 波長(真空) column 3: 微細構造をつくる doublet の間隔 ? column 4: 主観的な判断でつけたグレード、3 のものは除去の対象とする Rousselot et al. 2000, A&A, 354, 1134 を参考にした。 とにかく、輝線の強度はこのテーブルには含まれていません。 oh*.gif: 1990年に UH88 Coude 分光器で観測した夜光輝線のスペクトル spectra.tbl: 数値 data とにかく、IRAF の使い方をほとんど知らない時に、独学で IRAF を勉強して 解析した結果ですから、解析はかなりいい加減な部分があります。 計算手順 1. OH 分子のモデル準位より、OH 夜光輝線の波長を計算 2. 測定されている夜光輝線強度より、除去する輝線を決定 3. マウナケア山頂での空気の屈折率を用いて、観測波長に変換 4. ZMAX でマスク上での位置をファイバースリットに沿って各波長21点計算 5. 計算結果より AutoCAD script 生成 6. 3D image 作成 7. 曲率や熱膨張などを顧慮して、平面マスク図面用に script 変換 8. 2D image 作成 除去する夜光輝線 OH(2-0)R1(1),R2(1) 〜 OH(2-0)R1(6) の11輝線を除去の場合、6a (11) と表記 R Q P dv=2 2-0 4b ( 8) 3a,4a ( 6) 7a (11) 3-1 5a ( 9) 4a ( 7) 7b (12) 4-2 5b (10) 4a ( 7) 7b (12) 5-3 5b (10) 4a,5a ( 8) 7b (12) 6-4 5b (10) 4a ( 7) 8a (13) 7-5 5a ( 9) 3a,4a ( 6) -- (--) 8-6 -- (--) -- (--) -- (--) 9-7 -- (--) -- (--) -- (--) dv=3 3-0 1a,2a ( 2) 1a,2a ( 2) 2a3-4a( 4) 4-1 2a ( 3) 1a,2a ( 2) 5a ( 7) 5-2 3a ( 5) 2a,3a ( 4) 6a ( 9) 6-3 4a ( 7) 2a,3a ( 4) 6a ( 9) 7-4 4a ( 7) 2a,3a ( 4) 6b (10) 8-5 4a ( 7) 2a,3a ( 4) 7a (11) 9-6 4b ( 8) 2a,3a ( 4) 7a (11) dv=4 5-1 -- ( 0) -- ( 0) -- ( 0) 6-2 -- ( 0) 1a ( 1) -- ( 0) 7-3 -- ( 0) 1a ( 1) 2a3a4a( 3) 8-4 -- ( 0) 1a ( 1) 2a3a4a( 3) 9-5 1a,2a ( 2) 1a ( 1) 2a3a4a( 3) 計 312 輝線(酸素分子など 16 輝線を含む) OH 夜光輝線の波長は以下のモデルを元に計算。 Coxon, J. A. 1980, Can. J. Phys., 58, 933 Coxon, J. A., & Foster S. C. 1982, Can. J. Phys., 60, 41 波長 開口率 輝線数 0.7-0.8 1.000000 0 0.8-0.9 0.957650 5 0.9-1.0 0.884834 14 1.0-1.1 0.777706 29 1.1-1.2 0.802261 26 1.2-1.3 0.698969 46 1.3-1.4 0.840996 24 1.4-1.5 0.732419 42 1.5-1.6 0.763330 39 1.6-1.7 0.795633 32 1.7-1.8 0.806415 31 1.8-1.9 0.827009 24 -------------------- 0.9-1.8 0.788328 283