T B T NESR NE
∂
= ∂
Δ
λ( )
η
SS
N
f T
×
× ΔΩ
×
= Ω Δ
得られた結果を下記に示す。
2 2 / 1 2 1
/ 1 2 / 1 2 / 1 2 / 1
2 / 1 2
2 / 1 2 / 1 2
/ 1
1 )
(
) 2 (
η θ η η λ π
λλ
λ
× Δ
∂ Δ
= Ω
Δ DN
T T B
T B c
T h NE
s s d
このモデルでは、理想的な検出器を仮定しているため、非冷却ボロメータでは 実現できない。 12μｍ帯と 3.8μｍ帯について、ケース１～4 の条件を解析し た。
るい光学系に対しても成り 学系が実際に製作できるか
の そ に背景光や、暗電流が無視できる状態
できるかどうかについても、このモデルそのものは何も示していず、実
2 / 2 1 / /
1
∂T
解析結果を
z 12μｍ帯: 図 2.2.1-13～図 2.2.1-16 z 3.8μｍ帯: 図 2.2.1-17～図 2.2.1-20 に示す。
を実現
現性については、詳細検討を行い確認していく必要がある。
どうかは別
立つモデルである。 しかし、明るく収差の小さい光 このモデルでは、D*を使ったモデルとは異なり、明
問題である。 の他、実際
SNR
T
B ( )
NESR =
λ1.00E+00 1.00E+01 1.00E+02 1.00E+03 1.00E+04 1.00E+05 1.00E+06 1.00E+07 1.00E+08 1.00E+09 1.00E+10
0 100 200 300 400 500
地表分解能
素子数
0.5 1 1.5 2.5 3.5
NE ⊿ T=0.1K を実現するための 地表分解能、検出器素子数、
光学系口径のパラメトリックスタ ディ
条件
波長 : 12 μｍ
z 波長幅: 0.8μｍ
z 撮像範囲: 18deg×18deg (全 球)
z 撮像時間: 15min z 光学系効率 : 0.8 z 走査効率:0.9
光学系口径
リニアアレイ エリアアレイ
図2.2.1-13 CASE1/12μｍの解析結果
1.00E+00 1.00E+01 1.00E+02 1.00E+03 1.00E+04 1.00E+05 1.00E+06 1.00E+07 1.00E+08 1.00E+09 1.00E+10
0 100 200 300 400 500
地表分解能
素子数
0.5 1 1.5 2.5 3.5
NE⊿T=100Kを実現するため の地表分解能、検出器素子数、
光学系口径のパラメトリックスタ ディ
条件
波長: 12μｍ
z 波長幅 : 0.8 μｍ
z 撮像範囲 : 18deg × 18deg ( 全 球 )
z 撮像時間 : 10sec z 光学系効率 : 0.8 z 走査効率 :0.9
光学系口径
リニアアレイ エリアアレイ
図2.2.1-14 CASE2/12μｍの解析結果
1.00E+00 1.00E+01 1.00E+02 1.00E+03 1.00E+04 1.00E+05 1.00E+06 1.00E+07 1.00E+08 1.00E+09 1.00E+10
0 100 200 300 400 500
地表分解能
素子数
0.5 1 1.5 2.5 3.5
NE ⊿ T=0.1K を実現するための 地表分解能、検出器素子数、
光学系口径のパラメトリックスタ ディ
条件
波長 : 12 μｍ
z 波長幅 : 0.8 μｍ
z 撮像範囲: 1000km×1000km z 撮像時間 : 10sec
z 光学系効率: 0.8 z 走査効率:0.9
光学系口径
リニアアレイ エリアアレイ
図2.2.1-15 CASE3/12μｍの解析結果
1.00E+00 1.00E+01 1.00E+02 1.00E+03 1.00E+04 1.00E+05 1.00E+06 1.00E+07 1.00E+08 1.00E+09 1.00E+10
0 100 200 300 400 500
地表分解能
素子数
0.5 1 1.5 2.5 3.5
NE ⊿ T=1K を実現するための 地表分解能、検出器素子数、
光学系口径のパラメトリックスタ ディ
条件
波長 : 12 μｍ
z 波長幅: 0.8μｍ
z 撮像範囲 : 1000km × 1000km z 撮像時間: 1sec
z 光学系効率: 0.8 z 走査効率:0.9
光学系口径
リニアアレイ エリアアレイ
図2.2.1-16 CASE4/12μｍの解析結果
1.00E+00 1.00E+01 1.00E+02 1.00E+03 1.00E+04 1.00E+05 1.00E+06 1.00E+07 1.00E+08 1.00E+09 1.00E+10
0 100 200 300 400 500
地表分解能
素子数
0.5 1 1.5 2.5 3.5
NE⊿T=0.1Kを実現するための 地表分解能、検出器素子数、
光学系口径のパラメトリックスタ ディ
条件
波長 : 3.8 μｍ
z 波長幅: 0.8μｍ
z 撮像範囲: 18deg×18deg (全 球)
z 撮像時間: 15min z 光学系効率: 0.8 z 走査効率:0.9
光学系口径
リニアアレイ エリアアレイ
図2.2.1-17 CASE1/3.8μｍの解析結果
1.00E+00 1.00E+01 1.00E+02 1.00E+03 1.00E+04 1.00E+05 1.00E+06 1.00E+07 1.00E+08 1.00E+09 1.00E+10
0 100 200 300 400 500
地表分解能
素子数
0.5 1 1.5 2.5 3.5
NE ⊿ T=100K を実現するため の地表分解能、検出器素子数、
光学系口径のパラメトリックスタ ディ
条件
波長 : 3.8 μｍ
z 波長幅: 0.8μｍ
z 撮像範囲: 18deg×18deg (全 球 )
z 撮像時間: 10sec z 光学系効率: 0.8 z 走査効率:0.9
光学系口径
リニアアレイ エリアアレイ
図2.2.1-18 CASE2/3.8μｍの解析結果
1.00E+00 1.00E+01 1.00E+02 1.00E+03 1.00E+04 1.00E+05 1.00E+06 1.00E+07 1.00E+08 1.00E+09 1.00E+10
0 100 200 300 400 500
地表分解能
素子数
0.5 1 1.5 2.5 3.5
NE ⊿ T=0.1K を実現するための 地表分解能、検出器素子数、
光学系口径のパラメトリックスタ ディ
条件
波長 : 12 μｍ
z 波長幅: 0.8μｍ
z 撮像範囲: 1000km×1000km z 撮像時間 : 10sec
z 光学系効率: 0.8 z 走査効率 :0.9
光学系口径
リニアアレイ エリアアレイ
図2.2.1-19CASE3/3.8μｍの解析結果
1.00E+00 1.00E+01 1.00E+02 1.00E+03 1.00E+04 1.00E+05 1.00E+06 1.00E+07 1.00E+08 1.00E+09 1.00E+10
0 100 200 300 400 500
地表分解能
素子数
0.5 1 1.5 2.5 3.5
NE ⊿ T=1K を実現するための 地表分解能、検出器素子数、
光学系口径のパラメトリックスタ ディ
条件
波長: 3.8μｍ
z 波長幅 : 0.8 μｍ
z 撮像範囲 : 1000km × 1000km z 撮像時間 : 1sec
z 光学系効率 : 0.8 z 走査効率 :0.9
光学系口径
リニアアレイ エリアアレイ
図 2.2.1-20 CASE4/3.8μｍの解析結果
ラジオメトリックモデルの解析により以下のことが明らかになった。
(1) 全球を 15 分で観測することと 1000×1000ｋｍの領域を 10 秒で観測すること とは、ほぼ同じパラメータのセンサで可能である。 従って、全球を 15 分で 観測するセンサを作ることができれば、そのセンサの走査領域を変えるだけ で、1000×1000ｋｍの領域を 10 秒で観測することができる。
(2) ラジオメトリック分解能 0.1Ｋと地表分解能と地表分解能 500ｍを実現するた めには、シーンショットノイズリミットなイメージャを開発する必要がある。
このケースでは、約 1ｍの口径の光学系と 1000 素子のリニアアレイが必要に なる。
(3) 500ｍ以下の地表分解能を得るためには、さらに大きな素子数が必要であり、
リニアアレイの実現が必須である。
2.2.1.2 MTF
熱赤外領域では、光の波長が長くなるため回折によって空間 解能が制約される ことが多くなる。
図 2.2.1-21 に、光学系の口径とエアリディスクによって決まる地表分解能を示す。
エアリディスクの半径は、角度で、
分
D θ = 1 . 22 λ
とあらわせる。 一方、光学系の MTF は、空間周波数で