● 光学系 / 望遠鏡構造など基本設計に関しては昨年の報告を参照。 ● 分割鏡支持機構 分割鏡セグメントは内周6枚、外周12枚の扇型で中心厚は約45mm。 配置間隔は 2〜4mm (見易くするため上左図は隙間を広げて表示)。 3/27個の支持パッドの自由度を1つずつ拘束して横ずれ方向を固定。 望遠鏡図面に組み込んだところ(上左図)。 実際に試作して組み立て時の問題点等を検証。 ● 位置センサー 対向金属面との間の距離をLC発振の波数カウントで測定する、シグマ光機製の非接触 インダクタンスセンサーを採用。 センサーヘッド内部でデジタル化されるため、安定性に優れる。 LC 発振で R が含まれないため、温度変化に強い。 間隔が広いときに分解能を上げにくいのが欠点。 センサーヘッド 固定しての10日間の安定性試験をした。 下左図上より、ボードなど各点の温度、ヘッド付近の大気の温度(青)/湿度(緑)/気圧(赤)、 インダクタンスセンサー(赤)/静電容量変位計(他4色)の出力(nm) 温度・湿度から水蒸気量を求め、温度、水蒸気量、測定値で 3D plot すると平面状に分布。 平面 fit して読み出し値を補正する(上右図)。 温度、水蒸気量の補正前と補正後。インダクタンスセンサーは10日間で17nmの安定性が出た。 その後、インダクタンスセンサーを4つに増やし安定性試験を続けたところ、不連続な変動が まれに発生、ケーブルの曲りや GND レベルの変動が影響していることがわかった(下図左)。 また、新しくシグマ光機に開発依頼したセンサー駆動回路を用いると、GND レベル変動も含めた 対ノイズ性能は上ったが、長期安定性が劣化した(上図右 赤緑青)。現在、原因検討中。 上記試験の詳細な結果は坂井くんページ(http://www.kusastro.kyoto-u.ac.jp/~sakai/)参照。 ● 位相測定カメラ基礎実験 セグメント間の位相差は非接触センサーでモニタされるが、センサーの安定性の問題があるため、 正確な位置は定期的に光で確認する必要がある。2つの鏡の境界部分で集められた光は、位相が ずれると回折像のピークが2つに分裂することを利用して、Keck などでは天然の星の光で測定 しているが、波面の乱れのサイズ(Fried parameter)が国内では7cmと小さく、困難が予想される。 そこで、新技術望遠鏡ではレーザー自己光源を用いた測定方法を検討している(下図)。 位相のずれが1/2波長から0になるまでの回折像の変化(シミュレーション)。 同様な状況を室内で再現して原理の確認試験を行なった。 位相がほぼ合っている状態(下図上)とほぼ1/2波長ずれている状態(下図下)。 左側は100枚の画像によるアニメーション、右はその平均画像。 鏡の振動と思われる揺らぎがあって分りにくいが、数秒間の露出で平均化 すれば、ある程度判別可能。レーザー波長を 543,594,604,612,633nm と 切り替えてどこまで調整可能か検討し、実際に試験をして確認する予定。 上記試験の詳細な結果は宮前くんページ(http://www.kusastro.kyoto-u.ac.jp/~miyamae/PCS/PCS.html)参照。 ● 研削による鏡面製作試験 新望遠鏡計画の重要な目標の一つとして、非軸対称非球面光学面の高速製作がある。 これも次世代望遠鏡計画にとってはなくてはならない技術で、研削加工＋機上計測 により実用化を目指す。 研磨(力制御)　　→　　研削(位置制御) 現在のところ、主鏡硝材はクリアセラム-Z HS(オハラ) を用いる予定であるため、 12cm□厚さ5cmの同じ硝材で平面研削試験を行なった。 面粗さは 4.7nm rms で問題ないが、中央部が 2.1μm 膨らんだ。背面接着固定から 側面圧力固定にしたところ、1μm程度にまで改善した。今後、側面に溝をほって引っ掛け 固定を試す予定。 上記試験の最新の結果は大久保くんページ(http://www.kusastro.kyoto-u.ac.jp/~you)参照。 ● 今後の予定 H19年度：研削盤完成、分割鏡セグメント試験研削開始、望遠鏡トラス構造確定、望遠鏡組み立て工場完成 H20年度：主鏡セル、アクチュエータ一部組み込み、方位軸ベース、高度軸Rガイド 　　　　　 H21年度：鏡筒部、望遠鏡駆動制御試験、アクチュエータ組み込み、内周セグメント 　　　　　 H22年度：副鏡、第3鏡、ナスミス台、制御試験 　　　　　 H23年度：移設、外周セグメント、制御試験 　　　　　 ● JELT にむけて 京大岡山新技術望遠鏡(次世代望遠鏡プロトタイプ)プロジェクトの結果 → 技術・コスト両面から JELT の可能性検討 個人的には、単機能に絞りこんでどこまで安く作れるかが問題になると思う。 球面赤道儀とかにすると安くならないかな?