研究團(tuán)隊(duì)利用線性可變?yōu)V波片的特點(diǎn)完成紅外天光背景測(cè)量?jī)x

從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校近代物理系“核探測(cè)與核電子學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”王堅(jiān)課題組經(jīng)過兩年的攻關(guān)，攻克了紅外觀測(cè)微弱信號(hào)檢測(cè)，高增益靈敏放大，暗流及背景噪聲抑制，高真空低溫封裝，高精度數(shù)字鎖相放大等關(guān)鍵技術(shù)，成功地研制出紅外光譜掃描的天光背景測(cè)量裝置，相關(guān)成果發(fā)表在該領(lǐng)域知名期刊《JATIS》上，同時(shí)申請(qǐng)專利并獲得授權(quán)。

紅外觀測(cè)是天文研究的重要手段。長久以來，我國紅外天文研究發(fā)展受限于優(yōu)良臺(tái)址和探測(cè)器的缺乏，使得我國紅外天文發(fā)展嚴(yán)重落后。隨著我國天文研究領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展，中國天文界擁有紅外天文觀測(cè)能力的愿望也更加迫切。近期我國多項(xiàng)大型光學(xué)紅外天文觀測(cè)設(shè)備項(xiàng)目獲得天文界支持，為了保證這些大型設(shè)備建設(shè)成功后，順利高效地開展紅外觀測(cè)儀器的研制和紅外天文的觀測(cè)研究，必須對(duì)相關(guān)候選站址進(jìn)行紅外天光背景的測(cè)量。在紅外波段的天光背景輻射強(qiáng)度很大程度上限制著紅外望遠(yuǎn)鏡及其他觀測(cè)設(shè)備的一些重要性能，如巡天深度、能夠觀測(cè)的極限星等、天文成像系統(tǒng)曝光時(shí)間等。

2.5-5um 是熱紅外波段的開始，是地面觀測(cè)的重要窗口所在區(qū)域。由于天光背景強(qiáng)度極其微弱，探測(cè)器輸出信號(hào)低于 nA 量級(jí)，研究團(tuán)隊(duì)采用鎖相放大技術(shù)成功提取出淹沒在噪聲中的信號(hào)；為了降低探測(cè)器暗電流的影響，探測(cè)器制冷到 -150℃以下；為了克服由于儀器帶來的背景熱噪聲，進(jìn)行了適應(yīng)低溫的斬波器和光學(xué)設(shè)計(jì)。為了克服地面大氣的吸收效應(yīng)，地基紅外望遠(yuǎn)鏡只能從若干大氣窗口進(jìn)行觀測(cè)。研究團(tuán)隊(duì)根據(jù)探測(cè)器在 2.5-5um 波段上高響應(yīng)的性能，利用線性可變?yōu)V波片在此波段線性可變的特點(diǎn)，完成了此波段上連續(xù)掃描觀測(cè)的紅外天光背景測(cè)量?jī)x。
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