Study on the magnetic field evolution of solar flare kernels with high temporal cadence imaging system

高时间节奏成像系统研究太阳耀斑核磁场演化

基本信息

批准号：
22K03687
负责人：
永田伸一
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K03687/
关键词：
偏光観測太陽電磁流体力学プラズマ粒子加速偏光

项目摘要

太陽光球磁場計測制度を向上させるための根幹となる撮像装置の更新を実施した。検出器性能を比較検討し、ソニー社製のCMOS検出器IMX425が感度のみならず、ピクセル数とサイズから、最適と判断した。後者は、現行のコダック社のCCDカメラとピクセルサイズ・数が近く、光学系の大幅な改修を要しないことを重視したもので、限られた資源と時間で、円滑な研究を進めるには重要な点である。次に、この検出器を用いた撮像装置の比較検討を実施した。カメラは観測室から離れた望遠鏡内部に搭載され30mあまりの距離で信号を伝送する必要がある。安定した伝送を実現するためには10gbpsの帯域を持つイーサネットによる通信が望ましいが、比較的新しい検出器であるために候補となるのはBaumer社（ドイツ）とEmergent Vision Technologies社（カナダ）の2社に絞られた。デモ機を用いた望遠鏡搭載試験を経て、Baumer社のVLXT-17M.Iを選定した。Emergent Vision Technologies社は伝送線に光ケーブルを用い高いノイズ耐性を有するものの、光通信をするためのカメラとコンピュータ双方のインターフェース装置が高価になる。実地試験の結果、Baumer社の10BGbps対応のネットワークボードとケーブルでも、誤動作することなく400fps以上のデータ転送が実現できていたための判断である。当初懸念していた世界的な半導体不足の影響も小さく、6月中に予備を含み3台が納品された。新しいカメラに合わせた望遠鏡取り付け部材を新たに製作し、実験室での性能評価と制御ソフト開発した後に、望遠鏡に搭載し基礎的な光学試験を実施した。

更新了成像装置，这是改进太阳球层磁场测量系统的基础。在比较探测器性能后，我们确定索尼的 CMOS 探测器 IMX425 最合适，不仅在灵敏度方面，而且在像素数量和尺寸方面。后者在像素大小和数量上与当前的柯达CCD相机相似，并强调不需要对光学系统进行重大修改，这对于在有限的资源和时间下顺利进行研究很重要这一点。接下来，我们对使用该探测器的成像设备进行了比较研究。相机安装在望远镜内部，远离观测室，必须在约30米的距离内传输信号。为了实现稳定的传输，需要通过带宽为 10 Gbps 的以太网进行通信，但由于这些探测器相对较新，因此这两个候选者被缩小到 Baumer（德国）和 Emergent Vision Technologies（加拿大）公司。。在使用演示飞机进行望远镜安装测试后，选择了堡盟的 VLXT-17M.I。 Emergent Vision Technologies 使用光缆作为传输线，具有较高的抗噪声能力，但用于光通信的相机和计算机的接口设备价格昂贵。做出这一决定是因为现场测试表明堡盟的 10BGbps 网络板和电缆能够以超过 400fps 的速度传输数据而不会出现故障。最初担心的全球半导体短缺的影响也很小，包括备用在内的三台设备已于 6 月份交付。我们制造了新的望远镜安装部件来匹配新相机，在实验室评估其性能，并开发控制软件，然后将其安装在望远镜上并进行基本的光学测试。