山梨医科大学紀要　第4巻，062-073(1987)

気球高度で観測されるオーロラＸ線像の焦点ボケ

小玉正弘、小倉紘一

　気球高度で観測されるオーロラＸ線像に伴う焦点ボケの程度を、モンテカルロシミュレーションによる大気中での光子の拡散過程の計算に基づいて推定した。初期条件として光子のエネルギーまたはスペクトルの型、入射天頂角と方位角を与え、出力条件として気球の高度、測定器の視野角や傾きを考慮する。1OOkm高度で発生させた点源像またはリング像の気球高度における焦点ボケの程度は次のように結論される。
　1)全方向型検出器の場合には、焦点ボケの大きさを全到達光子数の1/2が占める水平距離範囲で表すと、深さ10mg/cuでは鉛直入射の１kmに対し等方入射では10〜12kmと広がる。2)検出器の全視野角を絞った場合には、等方入射でもボケは小さくなり、視野角60゜、20゜でそれぞれ８ー９km、３ー４kmとなる。これらはコリメータ分解能に起因するボケの約1/3に止まる。3)コリメー夕付検出器の場合には、コリメータ軸の傾きや大気の深さの増大とともに、視野外からの入射による一種のゴースト像が無視できなくなり、真像の明るさの半分位までに達する。4)ゴースト像の発生は光子源のエネルギースペクトルの型にはあまり依存しない。
　以上の計算結果から、気球による焦点ボケの小さいオーロラＸ線撮像のためには、より高い高度で、細い指向性型検出器による、より高いエネルギーのＸ線が適していると言える。

キーワード：オーロラＸ線、モンテカルロ、気球観測



Out-of-focus of auroral X-ray images at balloon altitudes

Masahiro KODAMA and Koichi OGURA

Diffusion characteristics of auroral X-rays in the atmosphere have been investigated by means of a Monte Carlo simulation to estimate how much degree of out-of-focus is introduced into auroral X-ray images at balloon altitudes. The simulation calculations were carried out for the four different spectral functions of photon sources: a) mono-energy parallel beam, b) mono-energy, isotropic, c) exponential and d) power-law energy spectra, isotropic. The calculation results are summarized as follows. 1) In case of the omni-directinal detector, an isotropically incident beam enlarges into the width of 10-13 km at l0g/cu depth, regardless of the spectral function. 2) The detectors with a half collimator angle of 30and l0reduce it into 8-9 km and 3-4 km, respectively. 3) It appears a kind of ghost image with increasing inclined angle of the collimated detector, amounting to the same order of brightness with the genuine image. The out-of-foci of some circular source images are illustrated as a function of atmospheric depth, spectral function and collimation and inclined angles of the detector.



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