極域大気レーザセンシング：中性大気温度風速の下部熱圏観測・年間観測への進化

极地大气激光传感：向低层热层观测和中性大气温度和风速年度观测的演变

基本信息

批准号：
21H04516
负责人：
川原琢也
金额：
$ 26.87万
依托单位：
Shinshu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-05 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究は、北極で運用しているナトリウムライダーを下部熱圏（80 km-200 km）まで拡張することを目的とする。ライダー観測では観測がほぼ不可能であった昼間（北極域夏季）観測も同時に可能になる。その基盤技術となる超狭帯域光学フィルタ（磁気光学フィルタ）を開発・校正し、それに特化した受信系開発、現地での観測結果の検証まで行うのが研究の目的である。3年目までを国内開発、観測準備に割り当て、4年目に現地に輸送・設置・調整、5年目までに観測結果を用いた検証を行う。磁気光学フィルタの中心部であるNaセルの開発は、第一段階としてアルミニウムボディ（内壁がサファイアコーティング）とサファイア窓のダミーセルの製作をし、窓の接合方法の検証を行った。接合は成功し、真空気密が保てるだけの接合であると判断している。次の段階であるサファイアボディのセル製作へ移行した。超狭帯域である磁気光学フィルタの透過率計測のために、2台のDFBレーザを用いた和周波型589nm光源を製作し、589nm領域で0.01pm程度の狭帯域での波長スキャン手法の実験検証を開始した。同時に、市販のNaセルを用いた絶対波長モニター光学系を組み、手法の検証を開始した。受信系に関しては、新規に導入する受信望遠鏡の整備、開発するフィルタまでの光学設計、検出器の検討などを行った。狭帯域フィルタは検出器に影響を与える可能性のある強磁場回路を用いるため、空間伝送とするか光ファイバーを用いるかなど、それぞれを想定して検討を行った。

这项研究旨在将在北极的钠激光钠扩展到下热层（80 km-200 km）。在白天（北极夏季）几乎无法观察到激光观察的观察结果也将同时观察。该研究的目的是开发和校准超鼻孔光学过滤器（磁光滤光片），这是该技术的基础，开发了专门的接收系统，甚至还验证了当地观察结果的结果。第三年将分配给国内开发和观察准备工作，在第四年将被运输，安装和调整到现场，到第五年，将使用观察结果进行验证。 Na细胞的开发是磁光线过滤器的中心，是铝制体（内壁被蓝宝石涂层）和用于蓝宝石窗户的虚拟细胞的第一阶段，并验证了连接窗户的方法。关节成功，并且确定关节足以维持真空的紧密度。我们已经搬到了下一阶段的蓝宝石体细胞生产。为了测量超纳龙带磁光线过滤器的透射率，使用两个DFB激光器制造了总和589 nm的光源，并在589 nm区域的狭窄频带中，在狭窄的频带中验证了波长扫描方法。同时，构建了使用市售NA细胞的绝对波长监测系统，并开始验证该方法。关于接收系统，我们还致力于维护新引入的接收望远镜，开发过滤器的光学设计以及检测器的研究。由于窄带过滤器使用可能影响检测器的强磁场电路，因此我们考虑使用是使用空间传输还是光纤等。