◎ リップルの安定性調査 (2001.04.22)

  目的： 波長板を光が通過する際に生じるリップルを除去するには
         その波長依存性と強度が安定していることが望ましい。しかし、
         環境(気温、湿度、気圧)等の変動によって波長板が膨張／収縮
         を起こし、その厚みと屈折率が変化し、その結果リップルの
         振幅と位相が変化することが考えられる。観測期間中にリップル
	 は実際に変動するのか、変動するとすればどの程度の量なのか
	 を探るのが今回の実験の目的である。

  方法： 気温が急激に変化する夕刻すぎから夜半までの間、一つの天体
         (=αCMi、UP)を連続して撮影する。得られたスペクトルを時間系列に
         沿って並べ、リップルの変動を見る。波長板の方位角は常に０度。
         たわみによるスペクトル像の移動を憂慮して、コンパリソンランプを
         こまめにとるように心がける。




	    

  結果： 図は、各次数におけるκ=(常光／異常光比)である。
         １％程度の振幅、つまりリップルが盛大に見えている
         (川端レポート参照)。

         a. リップルの振幅
            時間に依存することなく、ほとんど一致している。
            しかし、周期にして1pix程度の極めて細かいパターン
	    に対しては、5%程度の変動が見られる。
         
         b. リップルの位相
            各次数のスペクトル中から、100pix程度のスペクトルを
            3本切りだし、その周期パターンが変動しているかどうか
            を見たのが図である。縦軸は、パターンのずれをピクセル
            単位で表したものを、横軸には時間をとっている。観測時間は
            3時間半程度であった。この間にドーム内の気温は2度下がって
            いた。
        
            どの波長域でもリップルパターンのずれの量は±1pix(=0.14pix)
            以下には収まっている。また、ずれの方向に系統的なものは見ら
            れない(＊)。現在の波長決定精度が、0.15A程度であるので、現在
            の波長合わせの精度の範囲内では、リップルの位相ずれは生じて
            いないと言える。

            同じ次数中の切り出した3本のスペクトルを比較すると、それぞれ
            は同期していることが分かる。シフト量同士のずれは、0.5pix以下。
            これは、もしリップルの周期がずれた場合にも単純にスペクトルを
            波長方向にδλだけシフトすることで、スペクトルの重ね合わせが
            できるかもしれない可能性を示している。
            m=28の早い時間帯では、他の時間帯に比較して大きくずれているよう
            に見えるが、これも波長決定精度の問題である可能性がある。ずれ
            の大きい一連の時間帯のデータ点は、同じ比較光源スペクトルを
            用いて行ったものであるからである。
  
            ＊観測の後半、＋方向に系統的にずれていっているように
            見えるがこれはこの期間にコンパリソンランプの撮影ができな
            かったことによる。つまり、リップルの変動とは別な効果(たわ
            みなど)を見ていると考えられる。

	    
  まとめ    現在の波長決定精度の範囲内では、リップルの変動は検出できて
            いない。しかし、波長決定の精度はコンパリソンランプの同定ア
            トラスを見直すことで1/3-1/2になることが見込まれており、
            波長決定精度を向上させた上で、もう一度安定性について検証
            する必要があろう。
            また、他の観測日との比較も行うことは、他の日に得た標準星
            スペクトルを使用できるかどうかを確認する上で重要な項目で
            ある。