市販Ｈα太陽望遠鏡を 飛騨DSTで測定した結果の報告 太陽研連シンポジウム資料 市販Ｈα太陽望遠鏡を 飛騨DSTで測定した結果の報告 ２０１5年 2月 16日 塩田和生・大越治・大島修・坂江隆志・遠山御幸
市販太陽望遠鏡で写した太陽
要旨 最近普及が進んでいるエタロン方式の太陽望遠鏡（注）は、安価ながらプロミネンス・フィラメント・フレアなどの模様が一通り観察できるが、 １）同じ機種でも個体によって模様のコントラストが違う ２）太陽面全体が均一に見えないケースも多い ３）調整の再現性が乏しくベストの状態の維持が容易でない などの問題があり、科学的な観測に使えるか疑問だった。 そこで、１０数台の太陽望遠鏡を集め、 A)飛騨DTSでエタロンの分光特性（半値幅・中心波長）を測定して、 カタログ値と実測値の関係などを調べた。 B)同じカメラでHα太陽を撮影し、写り方の差を比較して、 Hα太陽の模様の見え方から分光特性を推測できないか検討した。 （注）販売代理店に聞いた話では、累計台数は約２０００台
分光特性の測定方法 エタロンが外せるタイプは、DST垂直分光器にセットして測定 エタロンが鏡筒の途中にある タイプは、水平分光器で測定 （エタロンの入射光が並行光になる よう、治具を併用した)
実施した分光測定の内容 予備観測（2014年5月8日） ・・・ 測定法学習、治具検討 本番観測（2014年9月３０日～10月2日） 予備観測（2014年5月8日） ・・・ 測定法学習、治具検討 本番観測（2014年9月３０日～10月2日） 太陽望遠鏡を計１５台持ち込んで、スペクトル測定を行った。 １５台の内訳： 対物前タイプ 接眼前タイプ 鏡筒途中タイプ ７台 ４台 ４台 測定ポイント： ・フィルターをずらしながら各部（右図）を スリット（幅0.1mm高さ40mm）に当てた。 ・更に波長可変機構で中心波長を動かし ながら、３～４ポイント測定。 小口径エタロン 大口径エタロン スリット
分光データからフィルター特性に変換する方法 A÷B 演算 （Makalii） A)フィルターを入れて撮ったスペクトル この例では、中心波長は 約0.1Å 短波長寄りで、半値幅は約0.7Å Makaliiでグラフ化して数値化 B) フィルター無しで撮ったスペクトル
半値幅の測定結果 注１：半値幅は、フィルターの場所によって違うケースが多かったが、測定結果は最小値を記載 注２：DSTの光束はF50の収束光なので、平行光に対する半値幅は5～10％狭くなるはずである
測定時に気づいたこと １．エタロンの局所的なムラ 2.波長可変機構の効き方 3.うまく測れない機種もあった（PST） スリット上でエタロンを回転させると フィルター特性が変化する個体も いくつか存在した。 2.波長可変機構の効き方 温調や空気圧で波長可変を行う タイプではリニアに均一に変化するが、 傾けて波長可変するタイプでは、 ノンリニアに不均一に変化する。 3.うまく測れない機種もあった（PST）
Hα太陽写真を得るための撮影方法 飛騨天文台の観測期間中、雲が多くて分光特性の測定に時間を要した ので、太陽像の撮影は、別の日に１５台中の８台に対して実施した。 使用したカメラ：ImagingSource社 DMK41AU02 太陽像の直径を5mmにして動画撮影（約300フレーム） 撮影後は、Avistack2でスタック処理
市販太陽望遠鏡＋DMK４１で撮った画像の比較（2014.10.3） SM90T-DS（塩澤 0.6Å） ASP60+SME60（富田 ?Å） SM90TｰSS（塩田 0.7Å） SM90TｰSS（塩澤 0.8Å） SM60（坂江 0.9Å） ASP60（富田 1.0Å） SM70T（石橋 1.0Å） SM60（成田 1.5Å） ◆測定された半値幅が狭いほど、フィラメントなどのコントラストが高い ◆半値幅が広くなるにつれて、彩層のネットワーク構造が目立ってくる
太陽撮影画像から半値幅・中心波長を推定可能か Ｈα-0.5Å Ｈα+0.5Å Ｈα±0Å SMARTでは、Hα中心と 前後の波長で太陽を写し、 画像を公開している。 これを使えないか。 0.7Åの望遠鏡で 1.0Åの望遠鏡 SMARTの3画像の 混ぜ方を変えた画像と 太陽望遠鏡で撮った Hα画像を比較
まとめ 今回、市販太陽望遠鏡１５本のエタロンを測定した結果、 １）半値幅はカタログ値より少し広めが多かった。 １）半値幅はカタログ値より少し広めが多かった。 ２）場所によって透過波長のムラがあるものもあった。 ３）波長可変の動きはエタロンの構造によって異なった。 といった性能であることが分かった。 また、Hα太陽を撮影した画像をSMARTの画像と比較すれば、 半値幅を簡易的に推測できることも分かった。 今回の結果を踏まえ、太陽望遠鏡で科学的な観測を行うには、 A) 使用中の太陽望遠鏡の原理や特性の理解 B) 模様の見え方の背景にある太陽物理現象の理解 が重要なことを認識した。 Hα太陽観測の総合的な解説書があるといいのに・・・
終わり