SPICAミッション観測限界の見積もり

内容

SPICAミッションの観測限界

観測限界を決めているものの比較図

改訂記録

観測限界の見積もり

以下の仮定をおく。

● 望遠鏡: 口径(D) 3.5m または 8m、温度 5K、 放射率 5%

● 一画素の大きさ: 0.1"(λ/2.5 micron)*(3.5m/D)

ただし点源の像は、円形開口の回折限界のPSFの体積に等しい円柱に広がっているものとして計算する。 この場合1.6(λ/D)=0.236"(λ/2.5 micron)*(3.5m/D) の直径の円に天体の像が広がっているということになります。

● 仮定した検出器・光学系のパラメータ

波長(micron)	読み出し雑音	一フレームの蓄積時間	検出器の量子効率	光学系効率
1.6 - 5.0	10e	64sec	0.9	0.35
5.0 - 30.	20e	64sec	0.5	0.35
30. - 200.	60e	64sec	1.0	0.1
200 - 1000	3000e	64sec	1.0	0.1

波長200ミクロン以上では、System NEP〜3×10^-18 W Hz^-1/2 に相当するようにパラメータを調節してあります。

● 入射光の帯域幅 (背景放射が透過する波長バンド幅)

• 測光の場合 Δλ=λ/5

• 分光の場合

  スリットレス分光、あるいはフーリエ分光: Δλ=λ/1.5

  スリット分光(Spectrograph): Δλ=λ/R 、 R=100または3000

● 検出限界を決める要因

• 検出器雑音 (λ<5ミクロンで支配的)

• 背景放射雑音 (中間赤外で支配的)

  (黄道散乱光+惑星間塵熱放射+我々の銀河星間塵放射(+宇宙マイクロ波放射)+望遠鏡の熱放射)

• コンフュージョン雑音 (遠赤外〜サブミリで支配的)

  (銀河confusion + 赤外シラスのconfusion)

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SPICAミッションの観測限界の図

点源検出限界(連続光) : これまでの赤外天文衛星とも比較

点源検出限界(ライン) : R=3000のスリット分光(検出器雑音限界)。

★ この2枚の(もっとちゃんとした)絵をGetする(gzipped postscript) [Continuum] [Line]

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観測限界を決める要因の図

• Confusion Noise

  ここではシラスconfusionは B(100micron) = 5MJy/sr (大体銀緯=30度の明るさ) としました。でもGalaxy confusionの方が大きいと考えられます。

• 口径3.5mの場合 / 口径8mの場合

• ラインに対する限界 (口径3.5m) (口径8m)

★ これらの(もっとちゃんとした)絵をGetする(gzipped postscript)
[Confusion] [口径3.5m][口径8m][Lineに対する限界]

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改訂記録 1998年2月27日 初版 制作 松原英雄 maruma@u.phys.nagoya-u.ac.jp

改訂記録 2000年7月19日 リンクを修正

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