続・アノダイズマスク冷却テスト とうこく
2007年4月3日
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目的
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2006年12月のアノダイズマスク冷却テスト の【実験１と２】と同じことをアルミマスクでも
行い、実験と解析を同じ条件にして、マスクの収縮率を比較する。
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結果
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実験日 2007年2月7日 16:50頃にマスクインストール
実験開始時マスク温度 116K
カセグレンフランジに付き、カセグレンふたをみていた。
解析方法は、2006年12月のアノダイズマスク冷却テストと同じ。
星をreference、ピンホールがinputとしてgeomapでmagnify求めている。（1以下ならマスクは冷えている。）
赤● アノダイズマスク 2006/12/22 マスクインストール時の温度＝122K アルミふた
青○ アルミマスク 2007/2/7 マスクインストール時の温度＝116K カセグレンふた
黒点線 現在使用している収縮率の値。算出時(2005年9月)はマスク温度未測定だが、冷却開始から92時間後と
2週間後に測定。焦点面に入れた直後の測定値。おそらくアルミふたを見て撮ったと思うが、記録なし。
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考察
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●温度差
材質の正確な熱収縮率データはないが、アルミの線膨張係数はおよそ23E-6。
温度が20K違うとき、4000 pix の両端では
4000 [pix] x 23E-6 x 20 [K] = 1.84 [pix] ......(1)
のズレができる。
●熱収縮率の差
今回実験で求まったアルミマスクの収縮率は（焦点面に入れてから5時間分の平均として）0.994543。
拡大率にすると、1.0055。これを現在の1.006で作った場合、視野の両端では、
4000 [pix] x (1.006-1.0055) = 2 [pix] .......0.23"に相当
のズレができる。本来より大きく拡大していることになるので、観測時には導入星ホールが
外側にずれる。つまり、導入最終時のベクトルが中心に向かうmagnifyを示す傾向は説明できる。
以前に求めた熱収縮率と差がある理由はわからない。以前に1.006を求めた頃はマスク温度を
モニタしていなかったので、当時の正確な温度はわからない。今回の実験時、モニタ用マスク温度は
最も冷える時よりは15K以上高いのでその差も考えられる。
また過去のテストは、マスクを焦点面に入れた直後のデータだけで収縮率を求めているのも
原因の一つと考えられる（入れた直後が一番収縮率が小さい傾向があるため）。
アノダイズマスクの収縮率は（焦点面に入れてから5時間分の平均として）0.995005。
拡大率にすると、1.0050。これを1.006で作った場合、視野の両端では
4000 [pix] x (1.006-1.005) = 4 [pix] ......0.46"に相当
のズレができる。また、Akiyama et al.開始時、モニタ用のアルミマスクは131Kで、
アノダイズマスクの冷却テスト時より約10K高いとすると、
（アノダイズマスクの温度は実際にはもっと高い可能性があるが、）
4000 [pix] x 23E-6 x 10 [K] = 0.92 [pix]
より、さらに約1pixのズレがありうる。
よって、Akiyama et al.で見られたズレのうち、拡大していた6pix程度のうち5pix分くらいは説明できる。
●マスク材質の差
アノダイズマスクが実際に冷えていない、もしくは冷えるのが遅い、ということは考えられる。
安定した収縮率に到達するまでの時間は測定していないので、調べる必要があるだろう。
一方、上の実験結果を見ると、焦点面に入ってからの収縮率の変化はあまりなさそう（つまり
輻射を受けて暖まる割合は気にしなくてもよさそう）。ただし、アノダイズマスクのテスト時
はアルミふたを見ていた（反射により装置内部を見ていた）ため、実際に空を見た場合に
温度上昇に伴う収縮率の変化があるかどうかはわからない。
＃コメント
先日、Akiyama et al.時に、昔の収縮率と合わない等と（私が）言っていましたが、
以前にFOCAS/MDPでモザイク規則の誤差がでた問題が発覚する前の実験を比較して
いたため、今回は無視しました。最終的に今の1.006を求めた時の実験のみを参照しています。
1.006がわかってからは収縮率の変化等を求める実験はしていません。
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今後できること
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アルミマスク
・アルミマスクの収縮率は正しいか、導入最終時にいつも同じ割合のmagnifyがでるか、
温度との相関はどうか、を随時調査する。
アノダイズマスク
・アノダイズマスクは試験中であり、星野での試験が必要。
今回求めた収縮率を加えたピンホールマスクを作り、正確に位置再現するかを確認する。
できれば複数の視野で見る。
・アノダイズマスクを冷やすのに十分な時間を調べる。間接的にわかればよい。
そもそも冷えているか、一様に冷えているか。
・アノダイズマスクはやや硬いが、冷え方に歪みがでないか。