コリメーターレンズ

前置光学系

クライオスタット

フォールドミラー

ハイブレーズエシェルグレーティング

Wide mode用エシェル回折格子

すべての制御機器をエレキラックに入れ、信号線・電源線・冷凍機配線を整理

渡瀬彩華a・池田優二a・近藤荘平a・大坪翔悟a・小林尚人a,b・福江慧a・吉川智裕c ・中村香月a・坂本匡子a・村井太一a

新井彰a・濱野哲史a・鮫島寛明a・竹中慶一a・Giuseppe Bonod・松永典之a,b・河北秀世a・WINERED開発グループ(a: 京都産業大学神山天文台(LiH) b: 東京大学 c: エデックス d:ローマ大学トラベルガータ校)

AbstractWINEREDは京都産業大学神山天文台赤外線高分散ラボ(=LiH)で開発・運用されている近赤外線高分散分光器である。WINEREDはz,Y,Jバンドにおいて高分散(Rmax=28,300および80,000)でありながら高感度(スループット>50% for Wide mode,>32% for Hires mode)を達成している観測装置であり、神山天文台1.3m望遠鏡を拠点として恒星物理学を中心とするさまざまなサイエンスを展開してきた。さらに好条件のサイトを求めて、2017年よりチリ・La Silla天文台のNTT(口径3.6m)へ移設が決まっている。本ポスターでは、WINEREDの経緯とパフォーマンス紹介に加え、NTT移送に向けた改修およびアップグレードについて報告する。

New slits

New slitviewer

Before After

Wavelength [μm] 0.7~0.9 0.6~0.9

Plate scale [“/pix]* 0.074 0.083

Field of View* 1.5’×1.1’ 1.7’×1.3’

Blocking stray light & ghost

NTT用焦点面遮光構造

NTT用装置台

140μmスリット

Wide mode Hires-Y mode Hires-J mode

Wavelength coverage [μm] 0.90~1.35 0.96~1.11 1.14~1.35

Spectral Resolution 28,000 80,000

Total throughput [%] >50 >32 >42

Slit width [μm] 100 , 140 , 200 and 400

Instrumental Volume [mm] 1750[L] × 1070[W] × 500[H]

Operation temperture [K] 270~300*

Array Hawaii-2RG 1.7μm cutoff

Throughput

Spectral Resolution

20K 60K 100K

50%

10%

30%

IRCS (Subaru)NIRSPEC (Keck2)

APOGEE (SDSS)

GIANO (TNG)

VINROUGE

WIDE

HIRES-Y&J

WINERED

Coverage

λ/10

λ/1

APOGEE (SDSS)

NIRSPEC (Keck2)

IRCS (Subaru)

GIANO (TNG)

Spectral Resolution

20K 60K 100K

WINERED

IGRINS (McD)

VINROUGE

WIDE

CRIRES+ (VLT)

CRIRES+ (VLT)

HIRES-Y&JiSHELL (IRTF)

iSHELL (IRTF)

IGRINS (McD)

About WINERED

ハイブレーズエシェルグレーティング

VPH-Y VPH-J

Size [mm] 135 × 130 × t19

135 × 130 × t10

Material N-BK7 B270

Spatial frequency[lines/mm]

540.48 724.80

Bragg angle [deg] 22.1 19.65

Prism apex angle[deg]

8.15 ー

Aug 2013サイエンスグレードアレイ導入

2012

2013

2014

May 2012Wide modeファーストライト

2015

20162017~

Dec 2016 NTT移設

Apr 2015 LiH設立

May 2016Hires mode ファーストライト

Jan 2017 NTT運用開始

P02

La Sillaサイトのシーイングサイズ(0.8”)に合わせた新スリット

マルチピンホール

表1 WINEREDの仕様 *検出器・カメラレンズを除く

For NTT

Control system & softwareUpgrade of WINERED in 2016

遮光ジャバラベアリング

CaF2製

Φ152.3 × t16ウェッジ角3°

29°15’ S70°40’ W標高: 2400m

スリットステージ

クライオスタット入射窓をテーパー加工ARコート付きのものへ交換

リミットセンサをフォトセンサから

接触式に交換

エシェルスペクトルのディストーション

補正用

ARAKI NTT

Wide mode Wide mode Hires-Y mode Hires-J mode

Telescope Diameter [m]

1.3 3.58

Typical seeing [“] 4 0.8

Limiting magnitudemY or mJ [mag]*

13.3** 16.4** 14.9*** 15.0***

Slit width [“] 1.5、3.0、6.0 0.54、0.76、1.08、2.16

R~80,000 modes詳細は大坪ポスター(P05)を参照

絞り バッフル

VPH-Y

Size [mm] 265×130×t20*

Material ULE

Groove pitch [μm] 90.38

Blaze angle [deg] 79.32

Apex angle [deg] 87.95

Reflective Coating Protected Ag

VPH-J

Hires用VPHクロスディスパーザ

*2個の回折格子をモザイクにして使用

新ウインドウ 検出器用電源

遮光カバーを追加

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

13.5 14 14.5 15 15.5 16 16.5 17

波長分解能

限界等級(mJ) on NTT [mag]

100μm (0”.54)

100μm (0”.54)

140μm (0”.76)

140μm (0”.76)

200μm (1”.08)

200μm (1”.08)

Hires-Y mode

Hires-J mode

Wide mode

ワイヤーロープ防振器を使い冷凍機バルブの振動を吸収

冷凍機バルブ防振機構

振動特性

*S/N=30,texp=8hrs **For R=28,000 ***For R=80,000

2pix

(R=28,000)

100μm

7個 マルチピンホールを通して得られるエシェルグラム

スポットダイアグラム

システムをFront/Middle/Backendに分け開発/メンテナンス性を向上

He銅管コネクタパネル

図1 現在運用中( )、もしくは計画中( )の近赤外線高分散分光器の波長分解能に対するスループット(左)と波長カバレッジ(右)の分布

IRD (Subaru)

改修後改修前

Slit

0.79” 0.89”

*For NTT

エレキラックの製作およびケーブル整備

F3 F3

F2 F2

F1 F1

F1

F2

F3

GUI画面

フォールドミラーを挿入することでHires-Y、J modeへ