我国首个近红外天光背景测量仪在南极成功运行

  XZKL1234 ·  2019-02-20 08:39  ·  7553 次点击
近日,由中国科学技术大学核探测与核电子学国家重点实验室副教授王坚团队与合作者自主研制的我国首个近红外天光背景测量仪在南极昆仑站安装成功并投入运行。
图片来自中国科学技术大学物理学院
红外观测是天文研究的重要手段,但我国红外天文研究发展却受限于优良台址和探测器的缺乏。随着近年来我国天文研究领域的不断扩展,中国天文界拥有红外天文观测能力的愿望也更加迫切。
2015年12月,中国科学技术大学王坚团队与合作者启动近红外天光背景测量仪的研制工作,根据不同红外探测器的特点,进行了多个版本的设计和测试,解决了微弱信号探测、高增益灵敏放大、暗流及背景噪声抑制等关键技术,在2016年基于InSb探测器完成了J,H,K波段的近红外天光背景测量仪,并完成了实验室楼顶测试。
由于InSb探测器需要深度制冷,导致仪器的功耗和体积比较大,对于野外观测非常不利,王坚团队根据InGaAs探测器在J,H,K波段上的探测优势,在2017年基于InGaAs探测器完成面向南极的近红外天光背景测量仪,并于2017年7月在西藏阿里观测站进行了试观测,获得首批阿里的近红外天光背景数据。
为了保证这些大型设备建设成功后,顺利高效地开展红外观测仪器的研制和红外天文的观测研究,必须对相关候选站址进行红外天光背景的测量。在红外波段的天光背景辐射强度很大程度上限制着红外望远镜及其他观测设备的一些重要性能,如巡天深度、能够观测的极限星等、天文成像系统曝光时间等。
2018年,针对南极极低温度、高海拔、低气压、电力困难等极端条件,王坚团队对红外天光背景测量仪的光学、低噪声读出电子学、结构和电控、自动观测等进行了改进,并于2018年11月随“雪龙”号科考船前往南极。
随着科学技术的进步和我国综合国力的提升,我国对地基大型光学望远镜和极地光学望远镜等相关天文科学仪器方面的发展越来越重视。
2018年8月,王坚课题组针对南极望远镜开发的自主观测和远程控制系统,形成对恶劣条件下观测设备的高效控制,适用于各种科研设备,构建了自主观测和远程控制框架,并进行了推广应用,特别是部署在南极的观测设备,极大地提高其观测效能。
目前,王坚团队开发的自主观测和远程控制系统,已应用在南极红外天光背景测量仪、中国小望远镜阵列2上,并实现对青海德令哈量子1.2米望远镜天文端的操控。

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