J1000 Grism Design

7/14/2008 更新

目的

グリズムのパラメータは、
（１）波長分解能Rより、プリズム頂角αが決まる。
（２）効率を良くするため、次数m=1（だめならm=2も）を考慮する。
（３）中心波長からグリズムの溝間隔ｄが求まる。
（４）効率を最大にしたい波長を決めれば、グレーティングのブレーズ角βが求まる。
最終的に、Jバンド、R=1000、についてのα、β、ｄを求める。

計算条件

• Jバンドのみを優先。
• スリット幅は0.7"を想定。
• プリズムの光軸に対する傾きは6.2°（ゴーストを抑えるため）。

結果

MOIRCS用に鈴木くんが作ったプログラムでパラメータをいじった結果が以下の表。

考察

• プリズム頂角αによって波長分解能が制限されることがわかる。
  αは45°程度が限界。無理めな数字は赤で示す。R=1000はなかなか厳しい。
• αが大きくなると回折効率も悪くなる。

Slit Width [arcsec] Order R α Apex Angle of the Prism [degree] β Blaze Angle [degree] d Groove # per mm [1/mm] 0.7 1 400 26.714 20.634 163.25 600 37.574 28.529 221.44 700 42.186 32.000 243.87 800 46.285 34.727 262.49 1000 53.133 38.936 290.54 1200 58.514 41.834 309.69 1400 242.785 -43.787 -322.95 0.7 2 400 26.714 20.634 81.63 600 37.574 28.790 110.72 800 46.285 34.727 131.24 1000 53.133 38.936 145.27 0.5 1 400 19.583 15.228 121.72 600 28.405 21.895 172.76 800 36.165 27.536 214.3 1000 42.811 32.424 246.79 1200 48.424 36.093 271.67

R=800でm=1、2を使う時のグリズムの理論的効率を求める。