イオン画像望遠鏡を用いた科目横断型デジタル教材の開発

利用离子成像望远镜开发跨学科数字化教材

• 批准号: 22K18583
• 负责人: 西浦 慎悟
• 金额: $ 3.99万
• 依托单位: Tokyo Gakugei University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18583/
• 关键词: イオン; 原子構造; 輝線天体; 可視光天文学; 狭帯域フィルター; 狭帯域撮像観測; 冷却CCDカメラ; 性能評価; 科目横断型学習教材; イオン画像

本研究では、東京学芸大学の40cm光学望遠鏡に複数の狭帯域フィルターを搭載することで、天体の様々な輝線撮像データを取得し、これらから輝線天体の物理的・化学的性質をイオンという観点から考察する科目横断的な学習教材を作成することを試みる。初年度にあたる2022年度は、本研究の観測装置である東京学芸大学40cm望遠鏡と冷却CCDカメラの性能評価と、最も一般的な輝線である水素イオン起源のHαλ6563輝線と、その短波長および長波長側に隣接する窒素イオン起源の[NII]λ6548輝線と[NII]λ6583輝線を観測対象とした4枚の狭帯域フィルターの設計と作成を行った。40cm望遠鏡と冷却CCDカメラの性能評価では、1) 冷却CCDカメラの冷却時間、2) ドーム・フラット画像の平坦性の確認、を行った。1) については、冷却CCDカメラの設定冷却温度－10℃～－30℃において、冷却開始から6分～7分でCCDの冷却が完了することが確認できた。2) については、既存の広帯域フィルターであるJohnson-Cousins システムのV, Rc, Icフィルターを用いて、設定冷却温度-10℃におけるドーム・フラット画像とトワイライト・フラット画像の比較を行った。三つのフィルターのいずれにおいても、トワイライト・フラット画像に比べて、ドーム・フラット画像の中央付近が暗く、外縁部が明るくなる傾向が見つかった。ただし、この違いは、定量的にはV, Rc, Icバンドにおいて、0.69%、0.71%、0.57%程度と小さく、ドーム・フラット画像はトワイライト・フラット画像の代用として使用可能であることが確認された。狭帯域フィルターについては、Hα、[NII]λ6548、[NII]λ6583の3輝線の画像を分離することを目的とした、4つの狭帯域フィルターを設計、作成した。

在这项研究中，我们将尝试通过在东京Gakugei大学的40厘米光学望远镜上安装多个窄带过滤器来获取天体的各种照明线成像数据，并创建一种交叉对象的学习材料，该材料从离子的角度研究天体的物理和化学特性。在2022年的第一年，Tokyo Gakugei University 40厘米望远镜和冷却CCD摄像机是这项研究的观察设备，我们设计并创建了四个窄带过滤器，以观察最常见的发射线，即Hαλ6563发射线，该线路源于氢离子，以及[NII]λ6548排放线和[NII]λ6548发射线和[NII]λ6548发射线[氮离子，毗邻短和长波长的边。进行了40厘米望远镜和冷却CCD摄像头的性能评估：1）冷却CCD摄像头的冷却时间，以及2）确认圆顶平面图像的平坦度。关于1）确认CCD冷却在冷却开始后的6至7分钟内，在设定的冷却温度下完成-10°C至-30°C。 2）我们使用V，RC和IC过滤器比较了现有的宽带滤波器Johnson -Cousins系统的圆顶平面图像和暮光平坦图像，在-10°C的设定冷却温度下进行了比较。在所有三个过滤器中，我们发现圆顶扁平图像在中心附近往往更暗，并且与暮光平面图像相比，外边缘的亮度更明亮。但是，V，RC和IC频段的这种差异量很小，约为0.69％，0.71％和0.57％，并且可以证实圆顶平面图像可以用作暮光平坦图像的替代品。对于窄带过滤器，设计和创建了四个窄带过滤器，目的是将三光线的图像分开：Hα，[NII]λ6548和[NII]λ6583。

项目成果

東京学芸大学新天体観測システムの性能評価－広帯域フィルターと冷却CCDカメラ－

东京学艺大学新型天文观测系统-宽带滤光片和冷却CCD相机的性能评估-

• 发表时间: 2022
• 期刊: 東京学芸大学紀要 自然科学系
• 作者: 鈴木海哉;富田飛翔;西浦慎悟;土橋一仁
• 通讯作者: 土橋一仁

東京学芸大学新40cm鏡の広帯域フィルター及び冷却CCDカメラの性能評価

东京学艺大学新型40cm镜面宽带滤光片和冷却CCD相机的性能评估

• 发表时间: 2023
• 作者: 西浦慎悟;鈴木海哉;富田飛翔;大井彩香;土橋一仁
• 通讯作者: 土橋一仁