微米波段红外天光背景测量仪
阅读：发布时间：2020-08-27
科学技术大学近代物理系核探测与核电子学*重点实验室王坚课题组经过两年攻关，攻克了微弱信号检测、高增益灵敏放大、暗流及背景噪声抑制、高真空低温封装、高精度数字锁相放大等关键技术，*研制出2.5~5微米波段红外天光背景测量仪。相关成果日前发表在《天文望远镜仪器和系统杂志》上。
红外观测是天文研究的重要手段。长久以来，我国红外天文研究发展受限于优良台址和探测器的缺乏。国内红外探测器技术起步较晚且发展相对滞后，加上国外在红外设备方面对的商业限制，使得我国红外天文发展严重落后。
随着近年来我国天文研究领域的不断扩展，天文界拥有红外天文观测能力的愿望也更加迫切。近期我国多项大型光学红外天文观测设备项目获得天文界支持，为了保证这些大型设备建设*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。
由于地面大气的吸收效应，地基红外望远镜只能从若干大气窗口进行观测。2.5-5um是热红外波段的开始，是地面观测的重要窗口L和M波段的所在区域。
图1地面红外可观测波段
王坚课题组带领的光电探测技术团队根据InSb探测器在2.5~5微米波段上高响应的性能，利用线性可变滤波片在此波段线性可变的特点，*研制出此波段上连续扫描观测的红外天光背景测量仪。
图2光学模型和测量仪外形
由于天光背景强度极其微弱，探测器输出信号低于nA量级，他们采用锁相放大技术*提取出淹没在噪声中的信号。为降低探测器暗电流的影响、克服背景热噪声，他们还将探测器制冷到-150℃以下，并进行了适应低温的斩波器和光学设计。
