研究目的
研究1191.3纳米米恩带窗口中气辉的时间和空间稳定性,以评估地基近红外谱线强度测绘的可行性。
研究成果
在观测期间,1191.3纳米处的气辉在时间和空间上表现稳定,未发现大气变化导致的额外噪声迹象。实测天空亮度与先前研究相符,表明近红外窗口的地面窄带成像可用于探测弥散天文辐射,但需进一步提升灵敏度并加强系统控制。
研究不足
该研究的局限性在于积分时间(3.5小时稳定数据)可能不足以检测极低水平的天文辐射。暗电流和平场校正带来的系统不确定性会影响功率谱测量,尤其是低空间频率部分。仪器噪声以读出噪声为主导,且指向精度与点扩散函数宽度有待改进。线间连续谱的来源尚未确定,需要更长时间的观测来确认长期稳定性。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用定制近红外仪器(LAMP),其λ/Δλ=320的带通中心波长为1191.3纳米,用于测量大气亮度波动。数据采集自Table Mountain天文台整夜观测,分析聚焦于天空亮度、噪声特性及空间功率谱。
2:3纳米,用于测量大气亮度波动。数据采集自Table Mountain天文台整夜观测,分析聚焦于天空亮度、噪声特性及空间功率谱。 样本选择与数据来源:
2. 样本选择与数据来源:在天文暗期低大气质量(<1.4)条件下观测SWIRE-Lockman Hole天区。数据包含245次天空积分,其中91次稳定积分用于详细分析。
3:4)条件下观测SWIRE-Lockman Hole天区。数据包含245次天空积分,其中91次稳定积分用于详细分析。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:设备包括商用10英寸牛顿望远镜、配备HAWAII-1 HgCdTe探测器阵列的制冷相机、光学滤光片(窄带与阻挡滤光片)及读出电子器件。具体组件及其制造商、型号详见论文。
4:实验流程与操作步骤:
仪器安装于大型望远镜上实现指向与跟踪。以104秒积分时长采集数据,执行暗场与平场校准。图像处理包括扣除暗电流、应用平场校正、进行天体测量配准及源掩模处理。
5:数据分析方法:
分析涉及计算平均天空亮度、通过图像差值获取噪声均方根,以及采用MASTER方法计算空间功率谱。统计方法包括对探测器读数拟合线性模型,计算相关系数及χ2检验评估噪声一致性。
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Narrowband Filter
1191.3 nm
Chroma Technology Corp.
Selects the specific wavelength band for observation, blocking out-of-band light.
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Detector Array
HAWAII-1
Teledyne Scientific & Imaging LLC
Detects near-infrared light and converts it to electrical signals for data acquisition.
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Newtonian Telescope
10 inch
Parks Optical Inc.
Collects and focuses light for imaging in the near-infrared band.
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Cryostat
HDL-8
IR Labs
Houses and cools the camera optics and detector to 80 K using liquid nitrogen.
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Optical Window
d=60 mm
Omega Optical Inc.
Allows light entry into the cryostat while maintaining vacuum and thermal isolation.
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Aspheric Lenses
The Genesia Corporation
Corrects optical aberrations and images light onto the detector.
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Blocking Filter
Chroma Technology Corp.
Further reduces out-of-band transmittance to prevent contamination of the signal.
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Telescope Mount
24 inch
Astro-Mechanics
Provides pointing and tracking for the instrument during observations.
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