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現在世界で稼動中および計画中のチェレンコフ望遠鏡の主鏡の
形状は主にDavies-Cottonと放物面である。
今回は主鏡についていくつかの形状をコンピューターによって
シミュレーションを行ない、どの形状が
チェレンンコフ望遠鏡に適しているかを検討した。
シミュレーションではまず光束密度の一様な
平行光線を主鏡に入射し、その反射光の結像イメージを求めた。
空気シャワーから発光するチェレンコフ光の観測地点への
到着時間差分布は数nsしかないという特性から、
チェレンコフ望遠鏡の反射鏡の開発には結像イメージ
だけでなく、時間特性も考慮することが大事である。
時間特性の良い反射鏡を採用すればチェレンコフ光を
捉える時間が短くてすみ、その分ノイズとなる夜光を低く押えることができたり、
時間分布より空気シャワーの到来方向を知ることができる。
次に空気シャワーから発光するチェレンンコフ光のモンテカルロ計算
を行い、その光を主鏡に反射させたときの結像イメージと、主鏡を
使用しないときのイメージを各種のパラメータを用いて比較した。
これらの計算結果に基づいて、チェレンンコフ望遠鏡に適している主鏡の形状
に関する評価を行っところ、放物面上に分割鏡を
配置し、焦点距離を分割鏡ごとに最適化したものが今回試したF値0.8の形状の
中ではもっとも優れていることがわかった。
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