Baseline Specification of GLAO
By S. Oya and Subaru ngAO working group
[2011/07/11]
注意
- GLAOの性能は、大気ゆらぎの全強度(シーイング)のみならず、ゆらぎ層の高度分布にも強く依存する。
- 大気モデルはRAVEN (カナダで開発されているSubaru用MOAOデモンストレータ) のシミュレーションで用いられているものを使用した。この大気モデルでは、星像に影響を及ぼす大気層を7つに分けている。これまでのマウナケアでの調査結果に基づき、特に地上に近い層 (= GLAOで補正される層)の影響が大きいとしている。また、すばるのドームシーイングもこの層に含めてある。
- Natural Guide Star (NGS) 4個を視野の周辺に配置した場合のシミュレーションに基づく。 Simulation説明資料 (PDF)
- これらの結果は、Laser Guide Starsの代わりにNGSを使っている、noise freeでの計算結果である、などのことから、GLAOで達成される理想的な性能を示していると考えて頂きたい。
仕様
| 視野直径 | 10分角(min) - 20分角(max) |
| 焦点 | カセグレン |
| 可変鏡仕様 | 可変副鏡、素子数 32 x 32 |
| 観測可能な天域 | ほぼ全天が観測可能と期待される |
| AOシステムスループット | 100%* |
*: 従来のAOでは主鏡、副鏡、第3鏡といった望遠鏡光学系に追加する形で、可変鏡を始めとするAOの光学系を通している。スループット100%とは、可変副鏡ではこれら光学系の追加がないという意味である。なお、すばる望遠鏡のAO36は約90%、AO188は約70%のスループットである。
期待される星像
以下に、大気条件として、
- 「ほどほどの場合」(=moderate、これよりも良いシーイング条件の発生確率50%くらい)、
- 「悪い場合」(=bad、これよりも良いシーイング条件の発生確率75%くらい)、
- 「良い場合」(=good、これよりも良いシーイング条件の発生確率25%くらい)
の3つの場合に分けて、AOでの補正なし(="Natural Seeing FWHM")と
GLAOでの補正後 (="Average Corrected FWHM" GLAOの視野(この場合 直径15分角とした)内のいくつかの点での値を平均化したもの)を示す。
大気条件が"Moderate" (50%-ile)の場合
| R-band | J-band | H-band | K-band |
| Natural Seeing FWHM (1) | 0.61" | 0.50" | 0.47" | 0.44" |
| Average Corrected FWHM (2) | 0.38" | 0.28" | 0.25" | 0.19" |
| (1) / (2) | 1.61 | 1.77 | 1.92 | 2.27 |
| (1) - (2) | 0.23" | 0.22" | 0.23" | 0.25" |
大気条件が"Bad" (75%-ile)の場合
| R-band | J-band | H-band | K-band |
| Natural Seeing FWHM (1) | 0.82" | 0.73" | 0.62" | 0.56" |
| Average Corrected FWHM (2) | 0.59" | 0.44" | 0.38" | 0.32" |
| (1) / (2) | 1.39 | 1.67 | 1.61 | 1.74 |
| (1) - (2) | 0.23" | 0.29" | 0.23" | 0.24" |
大気条件が"Good" (25%-ile)の場合
| R-band | J-band | H-band | K-band |
| Natural Seeing FWHM (1) | 0.49" | 0.41" | 0.39" | 0.35" |
| Average Corrected FWHM (2) | 0.25" | 0.19" | 0.15" | 0.12" |
| (1) / (2) | 1.95 | 2.11 | 2.57 | 2.87 |
| (1) - (2) | 0.24" | 0.22" | 0.24" | 0.23" |
期待されるEnsquared Energyの改善
視野15分角の場合のシミュレーション結果から求めた Ensquared Energy (Total fluxとの比) を示す。
大気条件が"Moderate" (50%-ile)の場合
| 0.24" x 0.24" | 0.48" x 0.48" |
|
R-band | J-band | H-band | K-band |
R-band | J-band | H-band | K-band |
| Natural Seeing EE (1) |
0.10 | 0.14 | 0.16 | 0.18 |
0.33 | 0.42 | 0.45 | 0.50 |
| Average Corrected EE (2) |
0.19 | 0.32 | 0.37 | 0.42 |
0.49 | 0.63 | 0.68 | 0.71 |
| (2) / (1) |
1.9 | 2.3 | 2.3 | 2.3 |
1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.4 |
大気条件が"Bad" (75%-ile)の場合
| 0.24" x 0.24" | 0.48" x 0.48" |
|
R-band | J-band | H-band | K-band |
R-band | J-band | H-band | K-band |
| Natural Seeing EE (1) |
0.06 | 0.09 | 0.10 | 0.11 |
0.22 | 0.29 | 0.32 | 0.36 |
| Average Corrected EE (2) |
0.10 | 0.16 | 0.20 | 0.24 |
0.31 | 0.44 | 0.50 | 0.56 |
| (2) / (1) |
1.7 | 1.8 | 2.0 | 2.2 |
1.4 | 1.5 | 1.6 | 1.6 |
大気条件が"Good" (25%-ile)の場合
| 0.24" x 0.24" | 0.48" x 0.48" |
|
R-band | J-band | H-band | K-band |
R-band | J-band | H-band | K-band |
| Natural Seeing EE (1) |
0.15 | 0.21 | 0.24 | 0.26 |
0.45 | 0.54 | 0.58 | 0.62 |
| Average Corrected EE (2) |
0.33 | 0.49 | 0.54 | 0.58 |
0.65 | 0.76 | 0.79 | 0.81 |
| (2) / (1) |
2.2 | 2.3 | 2.3 | 2.3 |
1.4 | 1.4 | 1.4 | 1.4 |
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