京都産業大学神山天文台・東京大学大学院 赤外線光学材料の高精度な透過率測定に成功 次世代宇宙望遠鏡による赤外線天文学の実現にむけて前進

2016.09.18

TAG:

メディア掲載プレスリリース
京都産業大学大学院・理学研究科博士後期課程の加地 紗由美さんを含む、京都産業大学神山天文台および東京大学大学院の研究者からなる研究チームは、次世代・宇宙望遠鏡による赤外線天文学の実現に必須な高効率イマージョン回折格子の素材候補テルル化カドミウム亜鉛(CdZnTe)単結晶について、極めて高精度な赤外線透過率測定に成功し、同材料が宇宙望遠鏡用イマージョン回折格子の実現に最適であることを見いだしました。これにより次世代宇宙望遠鏡による赤外線高分散分光観測※が実現可能となり、宇宙における生命起源物質の探査など、来るべき赤外線天文学の未来に向けた第一歩を踏み出しました。

※赤外線高分散分光観測:人間の目に見える光(可視光線)よりも波長の長い赤外線の光を、数万色以上の色に分解して観測する分析手法。宇宙における種々の分子ガスの存在量や運動などを明らかにできるという特徴を持つ。

京都産業大学神山天文台・赤外線高分散ラボでは、次世代宇宙望遠鏡用イマージョン回折格子をはじめ地上の赤外線望遠鏡のための高効率イマージョン回折格子の開発や、これを用いた高分散分光器VINROUGEの開発を、学内外の研究者・学生、関連企業の研究者らが一体となって推進しており、国内における赤外線高分散分光天文学拠点として天文学の発展に貢献しています。本発表のポイントは以下の通りです。
本研究成果は、専門論文雑誌Journal of ELECTRONIC MATERIALS (12月号)に掲載予定です。ぜひご取材いただき、広くご紹介いただきますよう、よろしくお願いいたします。

※専門的な内容につきましては、下記のWebサイトをご参照ください。
赤外線高分散ラボ(LiH)Webサイト

 リリース日:2016-09-16

どのような成果を出したのか

宇宙における生命起源物質の探査など、次世代宇宙望遠鏡による赤外線天文学の実現に必須な高効率イマージョン回折格子の素材候補であるテルル化カドミウム亜鉛(CdZnTe)単結晶について、極めて高精度な赤外線透過率測定に成功し、同材料が宇宙望遠鏡用イマージョン回折格子の実現に最適であることを見いだしました。また、その波長特性から同材料内に~0.1μmサイズのテルル粒子が存在し、僅かながら赤外線吸収の原因となっていることを突き止めました。

新規性(何が新しいのか)

赤外線波長において、極めて高精度な減光率測定が可能な測定装置を独自に開発し、同材料の減光係数αをこれまでにない高い精度(0.001cm-1)で決定することに成功しました。また、従来の手法(赤外線顕微鏡)では確認できていないテルル粒子の個数密度を定量的に推定する手法を確立しました。

社会的意義/将来の展望

本研究によって、同材料が次世代の赤外線天文学の実現に必須である高効率イマージョン回折格子の素材として最適であることが判明し、宇宙望遠鏡による近赤外線高分散分光観測がようやく実現可能な段階となりました。また、今回の測定手法は、種々の結晶の品質調査や結晶成長研究での活用といった産業・工学面にも大きなインパクトをもたらすと期待されます。
本件に関するお問い合わせ先
京都産業大学 神山天文台
台長 河北 秀世
TEL:075-705-3001 (神山天文台)

東京大学大学院理学系研究科附属天文学教育研究センター木曽観測所
特任研究員 猿楽 祐樹
TEL:0264-52-3360
PAGE TOP