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中国自主研制的近红外天光背景测量仪投入运行

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我自主研制的近红外天光背景测量仪在南极投入运行

科技日报合肥2月18日电 (记者吴长锋)记者从中国科大获悉,由该校近代物理系“核探测与核电子学国家重点实验室”王坚副教授带领的团队及其合作者,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,首先完成为基于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。相关成果日前发表在国际著名杂志《科学仪器评论》上。

我国红外天文研究发展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。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。

科研人员介绍,由于InSb探测器需要深度制冷,带来了仪器的功耗和体积比较大,对于野外观测非常不利,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,数据显示夏季阿里在晴朗夜间的近红外天光背景强度微弱,同时验证了设备的稳定性和长期监测运行的能力。

在此基础上在2018年针对南极极低温度、高海拔、低气压(昆仑站极夜情况下平均温度-60℃,最低温度-86℃,海拔4087米,气压为0.5个大气压)、电力困难等极端条件,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,自动观测等进行了相应改进,于2018年11月随“雪龙”号科考船前往南极,并于2019年1月23日在南极昆仑站安装并投入运行。

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