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【科技日報】我國首臺紅外天光背景測量儀研制成功

2020-08-24 科技日報 吳長鋒
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  記者23日從中國科學技術大學獲悉,該校近代物理系“核探測與核電子學國家重點實驗室”王堅課題組經過兩年的攻關,攻克了紅外觀測微弱信號檢測、高增益靈敏放大、暗流及背景噪聲抑制、高真空低溫封裝、高精度數字鎖相放大等關鍵技術,成功地研制出紅外光譜掃描的天光背景測量裝置。相關成果日前發表在該領域知名期刊《JATIS》上,同時申請專利并獲得授權。

  紅外觀測是天文研究的重要手段。長久以來,受限于優良臺址和探測器的缺乏,我國紅外天文研究發展嚴重落后。隨著我國天文研究領域的不斷擴展,中國天文界擁有紅外天文觀測能力的愿望也更加迫切。近期我國多項大型光學紅外天文觀測設備項目獲得天文界支持,為了保證這些大型設備建設成功后,能順利高效地開展紅外觀測儀器的研制和紅外天文觀測研究,必須對相關候選站址進行紅外天光背景的測量。在紅外波段的天光背景輻射強度很大程度上限制著紅外望遠鏡及其他觀測設備的一些重要性能,如巡天深度、能夠觀測的極限星等、天文成像系統曝光時間等。

  2.5—5微米是熱紅外波段的開始,是地面觀測的重要窗口所在區域。由于天光背景強度極其微弱,探測器輸出信號低于nA量級,研究團隊采用鎖相放大技術成功提取出淹沒在噪聲中的信號;為了降低探測器暗電流的影響,探測器制冷到-150℃以下;為了克服由于儀器帶來的背景熱噪聲,進行了適應低溫的斬波器和光學設計。為了克服地面大氣的吸收效應,地基紅外望遠鏡只能從若干大氣窗口進行觀測。研究團隊根據探測器在2.5—5微米波段上高響應的性能,利用線性可變濾波片在此波段線性可變的特點,研制出了此波段上連續掃描觀測的紅外天光背景測量儀。

 ?。ㄔd于《科技日報》 2020-08-24 01版)

打印 責任編輯:侯茜

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