セグメント鏡の PSF 調査

PSF 計算のソフトを自作し、以下の条件で 3.5m セグメント鏡の PSF 評価を行なった。計算は 1024x1024 メッシュで行ない、計算時の分解能は主鏡上で 5cm、結像面上で 4mas (波長 1μm の場合)となっている。以下の図では、PSF を明るさのスケール 10,100,10000倍で表している。

主鏡(3.5mφ)	PSF(1"□,x10)	PSF(1"□,x100)	PSF(4"□,x10000)	備考
				Peak: 1
				副鏡 1mφ Peak: 1
				スパイダー幅 10cm Peak: 1
				スパイダー幅 5cm Peak: 1 比較のために計算したもの
				位相 π/2 ずらす Peak: 0.797662
				位相 π ずらす Peak: 0.444428
				位相 ±π/2 傾け Peak: 0.903411
				位相 ±π 傾け Peak: 0.729105
				スパイダー無しの場合 Peak: 0.444396
				これ以降正規乱数を用いた シミュレーション 保持精度の 2σ=λ/8 Peak: 0.861472
				Peak: 0.81017
				Peak: 0.738715
				保持精度の 2σ=λ/4 Peak: 0.555523
				Peak: 0.430477
				Peak: 0.286638
				傾き固定 保持精度の 2σ=λ/8 Peak: 0.79961
				Peak: 0.752464
				Peak: 0.851487
				保持精度の 2σ=λ/4 Peak: 0.387969
				Peak: 0.383517
				Peak: 0.51104

これらの計算で分かったこと

• 鏡の光軸方向の位相のずれは観測時不可能となるほどの致命的なものとはならない。
• 鏡面の不連続な位相差はスパイダーと同等の効果。スパイダーは鏡の境目の上につけるべき。
• 鏡面の最高精度を維持するためには、鏡面のずれを λ/4 (位相π/2)以下に保つ必要がある。
  即ち、各セグメントの位置制御の絶対精度は λ/8 以上必要。

Keck でのセグメント鏡制御