Çin'in kendi geliştirdiği yakın kızılötesi ışıklık arka plan ölçüm cihazı Antarktika'da kullanıma açıldı
Kızılötesi gözlem, astronomik araştırma için önemli bir araçtır. Uzun zamandır, Çin'deki kızılötesi astronomi araştırmalarının gelişimi, iyi alanların ve dedektörlerin eksikliği nedeniyle sınırlı kaldı. Son yıllarda Çin'deki astronomik araştırma alanının sürekli genişlemesi ile Çin astronomi topluluğunun kızılötesi astronomik gözlem yeteneklerine sahip olma arzusu daha acil hale geldi. Son zamanlarda, Çin'deki bir dizi büyük ölçekli optik kızılötesi astronomik gözlem ekipmanı projesi, devam eden 12 metrelik optik / kızılötesi teleskop LOT (Büyük Optik / Kızılötesi Teleskop) ve Güney Kutbu 2,5 metrelik optik / kızılötesi teleskop KDUST (Kunlun Karanlık Evren Araştırma Teleskobu) dahil olmak üzere astronomi topluluğundan destek aldı. Nanjing Üniversitesinin 2,5 metrelik gündüz ve gece teleskopu ve Pekin Üniversitesinin 6 metrelik optik / kızılötesi teleskopu, vb., Kızılötesi gözlem ekipmanı ana alternatif terminallerdir. Bu büyük ölçekli ekipmanların başarılı bir şekilde inşa edilmesinden sonra, kızılötesi gözlem cihazlarının geliştirilmesinin ve kızılötesi astronominin gözlem ve araştırmasının sorunsuz ve verimli bir şekilde yapılmasını sağlamak için, ilgili aday sitelerin kızılötesi gökyüzü arka planını ölçmek gerekir. Kızılötesi banttaki gökyüzü ışığının arka plan radyasyon yoğunluğu, kızılötesi teleskopların ve gökyüzü incelemesinin derinliği, gözlemlenebilen sınır yıldızları ve astronomik görüntüleme sisteminin maruz kalma süresi gibi diğer gözlem ekipmanlarının önemli performansını büyük ölçüde sınırlar. Yerel kızılötesine yakın arka plan radyasyonunun ortalama yoğunluğu ve değişim parametreleri, bir aday sahanın ilgili ekipmanı inşa etmeye uygun olup olmadığını değerlendirmek için önemli referanslardır. Bu nedenle, Tibet'te Ali, Sincan'da Muztag, Sichuan'da Daocheng ve Antarktika'da Kunlun gibi büyük yerel gözlem istasyonlarında uzun vadeli ölçümler yapmak ve ilgili ölçüm verilerini elde etmek gereklidir.
Çin Bilim ve Teknoloji Üniversitesi, Modern Fizik Bölümü, Nükleer Algılama ve Nükleer Elektronik Devlet Anahtar Laboratuvarı Doçenti Wang Jian liderliğindeki ekip, Astronomi Bölümü Doçenti Zhu Qingfeng ve Çin Kutup Araştırma Merkezi Astronomi Araştırma Ofisi ile güçlerini birleştirdi ve Aralık 2015'te yakın kızılötesi gökyüzü ışığının arka planını geliştirmeye başladı. Farklı kızılötesi dedektörlerin özelliklerine göre, ölçüm cihazının geliştirilmesi, zayıf sinyal algılama, yüksek kazanç duyarlı amplifikasyon, karanlık akım ve arka plan gürültüsü bastırma gibi temel teknolojileri çözen çoklu versiyonlarda tasarlanmış ve test edilmiştir.İlk olarak 2016 yılında InSb temel alınmıştır. Dedektör, J, H ve K bantlarında yakın kızılötesi gökyüzü ışığı arka plan ölçüm cihazını tamamladı ve laboratuvar çatı testini tamamladı. İlgili sonuçlar, uluslararası Journal of Scientific Instruments dergisinde yayınlandı.
InSb dedektörü derin soğutma gerektirdiğinden, aletin güç tüketimi ve hacmi nispeten büyüktür ve bu da saha gözlemi için çok elverişsizdir.J, H ve K bantlarındaki InGaAs dedektörlerinin algılama avantajlarına göre, 2017 yılında InGaAs dedektörü güney kutbu yüzünü tamamlayacaktır. Yakın kızılötesi ışıklık arka plan ölçüm cihazı, Temmuz 2017'de Tibet'teki Ali Gözlemevi'nde test edildi ve Ali'nin yakın kızılötesi ışıklık arka plan verilerinin ilk partisi elde edildi.Veriler, yazın açık bir gecede Ali'nin yakın kızılötesi ışıklık arka planının yoğunluğunun zayıf olduğunu gösterdi. Ekipmanın kararlılığı ve uzun vadeli izleme ve çalıştırma yeteneği, Şekil 2'de gösterildiği gibi doğrulanır. İlgili sonuçlar JATIS'te (Journal of Astronomical Telescopes, Instruments ve Systems) yayınlandı.
Bu temelde, 2018'de Antarktika aşırı düşük sıcaklık, yüksek irtifa ve düşük hava basıncı (Kunlun İstasyonu'nun aşırı gecesinde ortalama sıcaklık -60 derece, en düşük sıcaklık -86 derece, rakım 4087 metre ve basınç 0.5 atmosfer), güç zorlukları Bu tür aşırı koşullar altında, optik, düşük gürültülü okuma elektroniği, yapı ve elektronik kontrol, kızılötesi gökyüzü ışığı arka plan ölçüm cihazının otomatik gözlemi buna göre iyileştirildi ve "Xuelong" bilimsel araştırma gemisi Kasım 2018'de Antarktika'ya gitti. , 23 Ocak 2019'da Antarktika'daki Kunlun İstasyonunda başarıyla kuruldu ve işletmeye alındı.
Bu çalışma Çin Bilim ve Teknoloji İnovasyon Ekibi Yetiştirme Fonu Üniversitesi, Önemli Yön Yetiştirme Fonu ve Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı tarafından finanse edildi.
Şekil 1. InSb tabanlı kızılötesi gökyüzü arka plan ölçüm cihazı (sol: laboratuvar çatı testi; sağ: test sonuçları)
Şekil 2. Tibet Ali Gözlemevi'nin sahnesi ve JHKs gözlem sonuçları (2017.8.16)
Şekil 3. Antarktika'daki Kunlun İstasyonu'nun kurulum yeri
Kaynak: Çin Bilim ve Teknoloji Üniversitesi
İpuçları: Yakın zamanda WeChat resmi hesap bilgi akışı revize edildi. Her kullanıcı, büyük kartlar şeklinde görüntülenecek olan sık okuma abonelik numaralarını ayarlayabilir. Bu nedenle, "Çin Bilimler Akademisinin Sesi" makalesini kaçırmak istemiyorsanız, şunları yapmalısınız: "Çin Bilimler Akademisinin Sesi" genel hesabına girin sağ üst köşedeki menüyü tıklayın "Yıldız Olarak Ayarla" yı seçin
