フォトダイオードを使用した
　　　　　　　　　　　　光電測光装置
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　　　　　　★　この測光装置は１９９４年度の科学研究費奨励研究(B)の助成を受けて国立天文台の田中済教授の指導の下
　　　　　　　に開発した試作器の改良型である。

１．はじめに
　(1) 光害の中での光電測光 ＝
　　　　 東京副都心から西24kmににある自宅の観測室は，西には立川市の市街光が迫る光害に埋もれた地にある。最近は
　　　天頂付近で３等星を確認することが難しくなってきている。
　　　　 このような立地条件での光電観測は困難を極めるが，感度の低い光電素子で明るい星の観測を行うことは十分に可
　　　能であり，そこそこの観測精度も得られる。
　(2) 光電素子の選択 ＝
　　　　 費用節減と自作のしやすさ考えるとフォトマルでは高圧安定化電源がネックとなって，結果的にフォトダ　イオードに落
　　　ち着いた。その後冷却ＣＣＤが比較的入手しやすい価格で発売されるようになったが、廉価な物は霜が付着しやすく、ま
　　　たチップが小面積のため明るい変光星のための比較星を入れることが困難である。
　(3) 観測対象 ＝
　　　　　フォトダイオードは感度の直線性が良く、大光量受光後の履歴現象や劣化もないが、低感度であることが最大の欠
　　　　点である。したがって，口径25～30cmの望遠鏡での観測対象としては減光時の光度が５等より明るいことが要求さ
　　　　れ、観測対象はかなり限定される。また、東京では光電測光が可能な空になる確率が小さく、冬季でも数日間連続し
　　　　て観測できる状況とは思えない。
　　　　　 このようなことから、減光時でも明るく周期が長い変光星が多い半規則変光星を対象に選ぶこととした。

２．観 測 機 器
　(1) 望遠鏡 ＝
　　口径30cm，　合成焦点距離4800mm，　カセグレイン式反射赤道儀。1981年三鷹光器製。

   
 　　↑３０ｃｍ反射赤道儀にとりつけた測光器  　　↑フォトダイオード使用の５色測光器

 
 　　　　　　測光器の透視図


　(2) 測光器 ＝
　　　　検出器がフォトダイオード（浜松フォトニクスS1226-5BQ）使用の５色（ＵＢＶＲＩ各バンド）測光器。
　　　　ダイアフラムは0.5mm，0,6mm，0.8mmの切り替え式。
　　　　初段オペアンプはバーブラウンOPA104CM。フィードバック抵抗は10GΩを挿入。
　　　　フィルター構成は次の通り。
　　　　　　　　　　Ｕ＝東芝UV-D35，東芝C-50S×２　　 　　Ｂ＝東芝V-42，東芝L40
　　　　　　　　　　Ｖ＝東芝Y-50，HOYA-CM500S　　　　　　 Ｒ＝KENKO-R-65，HOYA-CF
　　　　　　　　　　 Ｉ＝KENKO-IR80


　　　　　「フィルターの透過率およびダイオードの感度特性」　をご覧になる方は左をクリックしてください。
　　　　　「アンプの回路図」については準備中。

   
 　↑左下；アテネーター，
　　　右の銀色レバー；フリップミラー
　　　右；アイピース挿入口		  　　↑手前黒のレバー；フィルター切り替え，
　　　　左の黒いレバー；ダイアフラム切り替え

   
　　　　　↑　測光器の内部  　　↑　主なパーツ　　 左上；フォトダイオード
　　　　　　　　　　　　　　右上；初段オペアンプ
　　　　　　　　中央；10GΩフィードバック抵抗

   
 　↑　ダイアフラムとファブリーレンズ
　　　（ダイアフラムの回転軸は
　　　　　アルプス社のロータリー・スィッチの軸
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　を使用）		  　　　　↑色ガラスフィルター
　　　　　　　（回転軸は左に同じ）

   
  　　　↑ Ａ／Ｄコンバーター外観  　　　↑　Ａ／Ｄコンバータの内部



　（３）　信号の取込
　　　①Ａ／Ｄコンバーター
　　　　　　　 作成当時はRS232Cのボーレイトが一般的に低く，特に高精度のコンバーターは現在から見ると驚くほど低いボ
　　　　　　ーレイトを必要としたため，６００ｂｐｃである。
　　　　　　　Ａ／Ｄコンバーターはテレダイン・セミコンダクター製のTSC8702EHGを使用し，データ信号と同時にフィルターとア
　　　　　　テネーターのステイタスも取り込むため，データの取込速度はは毎秒３０データである。
　　　　　　　 ＭＳＤＯＳパソコンのＮ８８ＢＡＳＩＣで取り込んだが，６００ｂｐｃがネックとなってＷＩＮＤＯＷＳパソコンへ切り替える
　　　　　　ことが不可能となった。
　　　　　　　 現在は中古のＭＳＤＯＳパソコンを複数台購入して故障に備えている。
　　　②パソコン・ディスプレイへの表示

 　フィルターの種類によりデーター表示
は色を変え，縦軸は０～10Ｖまで，横軸
は１００秒までのデータをリアルタイムで
表示する。
　１００秒毎に画面を切り替え，2160秒
毎にＨＤへ取り込む。
右の図は，2160秒のデータの内のは
じめの1100秒を短縮して表示したもの
　　　　　　である。
　③整約の方法につては省略する。		  


３．測光の感度と精度
　　　　　　 この測光器はフォトダイオードを使用している関係で感度は低い。測光可能な範囲はスペクトル
　　　　　型と測光のバンド（Ｕバンドでは大気吸収の影響も大きい）で大きく変わる。口径２５ｃｍを使用した
　　　　　場合，最も感度の低いＵバンドでＫ０型４．６等級は測定可能な範囲に入るが，ＵバンドではＫ0型
　　　　　で４．１等までは観測対象としている。このことは口径が３０ｃｍとなっても変化がない。
　　　　　　観測の精度は大部分が空の状況に依存している。
　　　　　 　ベテルギウスの５色測光の場合は，近傍に適当な比較星がないため，毎回全天測光の方法で
　　　　　行うため、観測の都度天頂距離とスペクトル型の異なる標準星１０星程度を測定して整約しなけれ
　　　　　ばならないので，その間の３～４時間（赤モレ対策の観測を含めると５時間）のあいだ空が安定し
　　　　　ている必要があり，実際には天候の条件が必ずしも良くはないので，標準星の測定値の誤差は
　　　　　Ｖ等級で０．００７～０．０１８等程度である。稀には０．００５等の誤差の事がことがある。
　　　　　　Uバンドは感度が低いためVバンドの2～3倍程度の誤差となる。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　「フィルターの透過率およびダイオードの感度特性」　

　　　　　　　　　　　　　　　ベテルギウスの光電測光

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