The ERA2 facility: towards application of a fiber-based astronomical spectrograph for imaging spectroscopy in life sciences
天文仪器大多数时候都面临着灵敏度、稳定性、复杂性等方面的挑战性要求，因此导致高性能的发展，乍一看似乎只适合于望远镜的特定设计应用。然而，不排除它们在其他学科和其他应用中的有用性。ERA2设施是一个实验室演示器，基于高性能天文摄谱仪，旨在探索光纤耦合多通道光谱学在生命科学，材料科学和其他研究领域的空间分辨光谱学的创新潜力。
2012-07-17 astro-ph.IM physics.med-ph
The InfraRed Imaging Spectrograph (IRIS) for TMT: latest science cases and simulations
30米望远镜（TMT）的第一台光学仪器IRIS（红外成像光谱仪）将于2016年完成初步设计阶段。IRIS仪器设计包括一个近红外（0.85 - 2.4微米）积分场摄谱仪（IFS）和成像仪，能够在先进的自适应光学系统NFIRAOS后面进行同步衍射限制观测。IRIS科学案例继续得到开发，新的科学研究已经调查，以帮助技术性能和设计要求。在这个开发阶段，IRIS科学团队特别关注整个系统的滤光片、光栅、灵敏度的选择，以及将受益于IFS和成像相机并行模式的科学案例。我们使用最新的端到端数据模拟器为IRIS提供新的科学案例，涉及以下主题：太阳系天体，银河系中心，活动星系核（AGN）和遥远的引力透镜星系。然后，我们简要讨论了先进的数据管理系统和数据简化管道的必要性。
2016-08-04 astro-ph.IM
Cool Star Science with the FIRE Spectrograph
折叠端口的红色梯形望远镜（FIRE）最近在麦哲伦6.5米巴德望远镜上投入使用。这款单一物体的近红外光谱仪同时覆盖交叉色散（R ~ 6000）或棱镜色散（R ~ 250-350）模式下的0.85-2.45微米窗口。FIRE的紧凑配置、高透射光学和高量子效率探测器在近红外线中提供了相当高的灵敏度，使其成为研究冷星和棕矮星的理想仪器。在这里，我们提出了一些第一个冷星科学的结果与消防的基础上委托和科学验证观测，包括云的证据，在行星质量的褐矮星，吸积和喷流排放的低质量的金牛T星TWA 30 B，径向速度的T型褐矮星，近红外探测的碎片盘与DAZ白矮星GALEX 1931+01。
2010-12-07 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Center for Astrophysics Optical Infrared Science Archive. I. FAST Spectrograph
我们宣布公开发布在过去25年中使用Fred L.上的FAST光谱仪获得的72，247个物体的141，531个中等色散光谱。惠普尔天文台1.5米Tillinghast望远镜。我们描述了数据采集和处理，以便科学家能够理解光谱。我们重点介绍一些最大的FAST调查计划，并提出使用建议。光谱已被放置在一个虚拟天文台可访问的档案，并准备下载。
2020-12-07 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
The InfraRed Imaging Spectrograph (IRIS) for TMT: Overview of innovative science programs
IRIS（红外成像光谱仪）是为未来30米望远镜（TMT）设计的第一台轻型近红外衍射极限成像仪和积分场光谱仪。IRIS经过优化，可以在宇宙时间的很大一部分进行天文学研究，从我们的太阳系到遥远的新形成的星系（Barton等人[1]）。我们提出了一系列创新的科学案例，这些案例是IRIS在即将到来的太空和地面望远镜时代所独有的。我们专注于直接成像的系外行星大气的积分场光谱学，探索银河系中心的基础物理，测量10^4到10^10 Msun的超大质量黑洞质量，年轻恒星形成星系（1 < z < 5）和第一轻星系（6 < z < 12）的分辨光谱学，以及强引力透镜源的分辨光谱学来测量暗物质子结构。对于这些科学案例中的每一个，我们都使用IRIS模拟器（Wright et al. [2]，Do et al. [3]）来探索IRIS功能。为了突出独特的IRIS功能，我们还更新了积分场摄谱仪（IFS）在所有五个宽带滤波器（Z，Y，J，H，K）中的点和分辨源灵敏度，以实现每spatial 0.004”的最小空间尺度。我们简要地讨论了未来的发展计划的数据减少管道和快速查看软件的IRIS仪器套件。
2014-07-11 astro-ph.IM
Science Opportunities for IMAP-Lo Observations of Interstellar Neutral Helium, Neon and Oxygen During a Maximum of Solar Activity
针对IBEX-Lo观测星际中性粒子视角受限、观测窗口短的问题，提出将IMAP-Lo置于枢轴平台调整视角的2年方案，可消除参数相关性、明确分析氦氖氧的主次族群并准确测电离率，操作简便且统计效果好。
2023-10-03 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
GNOMOS: The Gemini NIR-Optical Multi Object Spectrograph
本文是对双子座天文台及其科学和技术咨询委员会征求白皮书的呼吁的回应，以帮助定义新的双子座仪器的科学案例和要求，设想由一个中等分辨率的单物体摄谱仪组成，同时覆盖光学和近红外波长。在本白皮书中，我们讨论了替代性新仪器的科学案例，该仪器由多目标、中等分辨率、高通量光谱仪组成，同时覆盖电磁波谱的光学和近红外切片。我们认为，在中等分辨率下的宽波长覆盖范围与适度的多路复用功率相结合是一条创新的道路，它将使人们能够在各种天体物理学主题中追求基础科学问题，而不会损害宽基线上单目标光谱学所能实现的科学目标。我们提出了一个简短的定性讨论的主要特点，一个概念性的硬件设计，可以想象这样一个仪器可行。
2012-03-22 astro-ph.CO astro-ph.EP astro-ph.GA
Thermal and Optical Characterization of Near-Earth Objects: Science Commissioning of the Recently Upgraded Mid-Infrared Camera MIRSI on the NASA Infrared Telescope Facility
本研究利用NASA-IRTF升级后的MIRSI仪器开展近地天体中红外观测，获取31个天体的直径、反照率等数据，完成Didymos系统抛射物表征等研究，验证了该仪器在行星防御等领域的应用价值。
2025-06-16 astro-ph.EP astro-ph.IM
The infrared imaging spectrograph (IRIS) for TMT: the science case
红外成像光谱仪（IRIS）是为30米望远镜（TMT）设计的第一台光仪器。IRIS是一个成像仪的组合，它将覆盖TMT衍射极限（4质量采样）的16.4”视场，以及一个积分场单元光谱仪，它将以4-50质量尺度对物体进行采样。IRIS将开辟观测参数空间的新领域，使天文学的各个领域取得重大进展。我们提出的科学案例和IRIS的性能要求。最终，摄谱仪将能够对高红移星系的运动学和内部化学丰度进行非常清晰和灵敏的研究，从而揭示早期星系演化的许多场景。凭借前所未有的系外行星成像和光谱学，IRIS将允许对一系列当前技术无法访问的行星系统进行详细探索。通过揭示附近星系中已分辨的恒星星族的细节，它将直接探测像我们银河系这样的系统的形成。因为它将有可能直接表征恒星初始质量函数在许多环境中，并在银河系以外的星系，IRIS将能够更好地了解恒星是否在不同的条件下形成不同。IRIS将揭示低质量星系中心的详细运动学，允许测试黑洞形成的场景。最后，它将彻底改变再电离和宇宙中形成的第一个星系的特征。
2010-07-12 astro-ph.IM
Phase A Science Case for MAVIS -- The Multi-conjugate Adaptive-optics Visible Imager-Spectrograph for the VLT Adaptive Optics Facility
我们提出了一个阶段的多共轭自适应光学可见光成像光谱仪（MAVIS）的科学情况下，计划的自适应光学设施（AOF）的甚大望远镜（VLT）。MAVIS是一种通用仪器，用于利用未来十年内在地球或空间上可获得的任何单一光学望远镜的最高可能角分辨率，其灵敏度相当于（或优于）大孔径设施。MAVIS除了AOF的可变形次镜之外还使用了两个可变形镜，在相对较大的科学领域（30弧秒）提供了>10%的平均V波段Strehl比（目标>15%）。这相当于在550 nm处的分辨率<20 mas-与下一代超大望远镜的K波段衍射极限相当，使MAVIS成为未来红外优化设施（如JWST和ELT）的真正光学对应物。此外，MAVIS将为高阶AO系统提供前所未有的天空覆盖范围，可以访问银河极点至少50%的天空，使MAVIS成为真正的通用设施仪器。因此，MAVIS将拥有一个奈奎斯特采样成像仪（30 x30 arcsec场）和一个强大的积分场摄谱仪，具有跨越370- 1000 nm的多种空间和光谱模式。这个科学案例介绍了一组从MAVIS白皮书（www.mavis-ao.org/whitepapers）中提取的主题相关的科学案例，这些案例被选择来说明最近MAVIS A阶段研究产生的仪器的驱动要求。
2020-10-23 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
The infrared imaging spectrograph (IRIS) for TMT: on-instrument wavefront sensors and NFIRAOS interface
红外成像光谱仪（IRIS）是TMT天文台的第一个轻型客户科学仪器，作为NFIRAOS设施多共轭自适应光学系统的客户。本文报告了IRIS科学仪器的仪器上波前传感器（OIWFS）和NFIRAOS接口子系统的概念研究和基线概念设计，这是NRC-HIA、加州理工学院和TMT AO和仪器团队的合作成果。这包括系统工程，结构和热设计，天空覆盖建模，巡逻几何，探测器光学和机械设计，相机设计和控制设计的工作。
2010-07-12 astro-ph.IM
Ground-breaking Exoplanet Science with the ANDES spectrograph at the ELT
本文论证ELT上ANDES高分辨率光谱仪将突破现有信噪比限制，实现对巨行星及小型岩石系外行星大气成分、动力学和生物标志物的探测，并首次在反射光中表征附近宜居带类地行星大气。
2023-11-27 astro-ph.EP astro-ph.IM
The future of high-resolution UV spectroscopy: Science with a UV Échelle spectrograph on the Habitable Worlds Observatory, or a dedicated mission
本文介绍PEGASUS紫外阶梯光栅光谱仪概念，为HWO或专用任务提供高灵敏度、高分辨率紫外光谱，覆盖行星、恒星和星系等广泛科学案例。
2026-09-10 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
VIPER: A high-resolution multimode fiber-fed VIPA spectrograph concept for characterizing exoplanet atmospheric escape
本文提出VIPER高分辨率窄带多模光纤VIPA光谱仪概念，用于观测系外行星1083 nm氦吸收线以研究大气逃逸，并给出仪器需求、设计方法与端到端波动光学模型。
2025-08-27 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Calibration Unit Design for High-Resolution Infrared Spectrograph for Exoplanet Characterization (HISPEC)
本文介绍HISPEC光谱仪的校准单元设计，利用四种近红外光源和单模光纤，结合空心阴极灯、气体吸收池及激光频率梳，实现0.98至2.5微米范围的精确校准，支持系外行星大气成像和径向速度测量等科学目标。
2023-11-17 astro-ph.IM
WARP: The Data Reduction Pipeline for the WINERED spectrograph
本文介绍了用于WINERED近红外光谱仪的Python数据缩减流水线WARP，包含定标和科学两种模式，能高效高质量提取光谱并支持实时查看。
2024-01-10 astro-ph.IM
The Science Performance of the Gemini High Resolution Optical Spectrograph
本文介绍了双子座高分辨率光学光谱仪GHOST的设计与运行能力，并系统推导和量化了其在天观测中对科学用户最关键的性能指标。
2024-01-15 astro-ph.IM
Photonic Integrated Circuits for the Habitable Worlds Observatory: Science Drivers, Material Platforms, Arrayed-Waveguide Spectrographs, and a Space-Qualification Roadmap
Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam (AIP)（波茨坦莱布尼茨天体物理研究所）
本文探讨光子集成电路如何满足宜居世界观测站（HWO）的科学需求，涵盖材料、阵列波导光谱仪及空间合格性，提出统一光子预算框架和分阶段路线图，将关键组件从TRL 2-5提升至TRL 6。
2026-09-15 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.optics
CHISL: The Combined High-resolution and Imaging Spectrograph for the LUVOIR Surveyor
NASA目前正在进行科学和技术研究，以确定其下一个天文学旗舰任务，计划于2020年代开始开发。很明显，大型紫外/光学/红外（LUVOIR）勘测者任务（主直径12米，1000埃-2微米光谱带通）可以在未来几十年内实现美国宇航局最大数量的系外行星和天体物理学科学目标。LUVOIR Surveyor概念的几个方面存在技术挑战，包括组件级技术成熟度和广泛功能紫外光谱仪的科学仪器概念。我们提出的科学动机，和初步设计，一个多路复用的紫外光谱仪，以支持两个系外行星和天体物理学目标的LUVOIR勘测者任务概念，结合高分辨率和成像光谱仪的LUVOIR勘测者（CHISL）。CHISL包括一个高分辨率（R 120，000; 1000 - 1700 Ang）点源光谱通道和一个中等分辨率（在单次观察中从1000 - 2000 Ang的R > 14，000和在多个光栅设置中的R 24，000 - 35，000）成像光谱通道。我们提出了CHISL的概念，一个小样本的代表性的科学案例，和主要的技术障碍。我们积极参与CHISL使能技术的实验室和飞行表征工作，作为科罗拉多大学正在开发的探空火箭有效载荷的组成部分。我们描述了两个有效载荷，被设计为探路者仪器的高分辨率（国际象棋）和成像光谱（SISTINE）武器的CHISL。我们今天正在进行这种仪器的设计、表征和飞行测试，以支持未来十年LUVOIR Surveyor任务的…
2016-05-17 astro-ph.GA astro-ph.IM
ADAM low- and medium-resolution spectrograph for 1.6-m AZT-33IK telescope
我们描述了俄罗斯科学院特殊天体物理天文台（SAO RAS）为俄罗斯科学院西伯利亚分院日地物理研究所萨扬天文台1.6 m AZT-33 IK望远镜开发的低分辨率和中分辨率摄谱仪（R=300-1300）的设计。我们报告的实验室测量的仪器和测试的SAO RAS 1米蔡司-1000望远镜的参数的结果。我们在AZT-33 IK望远镜上测量了“摄谱仪+望远镜+探测器”系统的总量子效率，最高可达56%。这种高透明度的摄谱仪可以与1.6米望远镜配合使用，测定mAB ~20-21等天体的类型和红移，这一点已被实际观测所证实。
2016-11-22 astro-ph.GA astro-ph.IM
Commissioning ShARCS: the Shane Adaptive optics infraRed Camera-Spectrograph for the Lick Observatory 3-m telescope
本文介绍了Lick天文台3米Shane望远镜上Shane自适应光学红外照相摄谱仪（Sharcs）的设计和早期科学性能。ShARCS旨在与新的ShaneAO自适应光学系统配合使用，能够在J、H和K波段进行高效、衍射极限成像和低色散棱镜光谱学。ShARCS使用HAWAII-2 RG红外探测器，提供高量子效率（>80%）和Nyquist采样在所有三个波段的衍射极限。ShARCS仪器还配备了线性偏振仪，灵敏度低至650 nm，以支持未来的可见光自适应光学能力。我们报告在调试期间采取的早期科学数据。
2014-07-30 astro-ph.IM
In-orbit Performance of the Near-Infrared Spectrograph NIRSpec on the James Webb Space Telescope
近红外光谱仪（NIRSpec）是詹姆斯·韦伯太空望远镜上的四个焦平面仪器之一。在本文中，我们总结了NIRSpec的在轨性能，来自于在其调试活动和前几个月的名义科学操作收集的数据。更具体地说，我们讨论了一些关键的硬件组件，如两个NIRSpec夏威夷-2RG（H2 RG）探测器，车轮机制，和微型快门阵列的性能。我们还总结了两个目标采集程序的准确性，用于准确地将科学目标的狭缝孔径，讨论了目前的状态分光光度和波长校准的NIRSpec光谱，并提供了测量灵敏度在所有NIRSpec科学模式。最后，我们指出了几个重要的考虑准备NIRSpec科学计划。
2023-01-31 astro-ph.IM
Prime Focus Spectrograph on the Subaru Telescope: Overview of Science Operations
National Astronomical Observatory of Japan（日本国立天文台）；Graduate Institute for Advanced Studies, SOKENDAI（综合研究大学院大学）；Subaru Telescope, National Astronomical Observatory of Japan（昴星团望远镜，日本国立天文台）
本文介绍了为充分利用主焦点摄谱仪（PFS）的独特能力而设计的新科学运行框架，包括队列观测、有效曝光时间、光纤小时单位以及填充目标类别。
2026-06-15 astro-ph.IM
Fiber-coupling of Fourier Transform Spectrographs
Georg-August Universität Göttingen（哥廷根乔治-奥古斯特大学）；University of applied sciences Emden/Leer（埃姆登/莱尔应用科学大学）
本文提出一种通过光纤耦合参考激光至科学光路的方法，并设计了包含六边形输入光纤和二向色分束器的耦合装置，以实现稳定的光束参数和均匀照明。
2026-06-04 astro-ph.IM
The Large Synoptic Survey Telescope as a Near-Earth Object Discovery Machine
使用最新的原型，设计和建成的系统信息，我们测试和量化的大型综合巡天望远镜（LSST）发现潜在危险小行星（PHAs）和近地天体（NEO）的能力。我们经验估计的预期上限LSST图像差分误检率，使用DECam数据和原型LSST软件的测量，并发现它是约$450$ ~度$^{-2}$。我们表明，这一速度已经与当前的原型LSST移动对象处理系统（MOPS）处理30天的模拟与实测的误检率一致，易于处理。我们接着利用高保真度模拟观测指向历史来评价大SST对PHA和近地天体基线观测战略的性能。我们发现，单独使用LSST，使用其基线测量策略，将探测到PHA的$66\%$和比$H=22$亮的近地天体群天体的$61\%$，但估计值不确定为$\pm5$个百分点。通过生成和检查基线调查策略的变化，我们表明有可能进一步提高发现产量。特别是，我们发现，将LSST调查再延长两年并将MOPS搜索窗口扩大一倍，可在不损害其他LSST科学目标（近地天体的$77\%$）的情况下，提高PHAs到$86\%$（包括同期调查发现的PHAs）的完整性。这相当于相对于基线调查，将未发现的PHA数量减少了额外的$26\%$（近地天体为$15\%$）。
2017-11-29 astro-ph.EP astro-ph.IM
The Mid-infrared E-ELT Imager and Spectrograph (METIS)
METIS将成为E-ELT上的第一代科学仪器。METIS专注于最高的角分辨率和高光谱分辨率，将提供20“x20”视场范围内3- 14 μ m的衍射极限成像和日冕照相，以及2.9- 5.3 μ m范围内R ~ 100，000的积分场光谱。此外，METIS还提供中等分辨率（R ~ 5000）的长缝光谱和N波段的偏振测量。虽然已经讨论了基线概念，本文侧重于在过去两年中在几个领域的重大发展：科学案例已经更新，以说明在主要科学领域的最新进展，包括星周盘和行星的形成，系外行星的探测和表征，太阳系的形成，大质量恒星和星团，以及外部星系中的恒星形成。我们讨论的自适应光学（AO）的概念METIS，望远镜接口，仪器建模的发展。最后但并非最不重要的是，我们提供了我们的技术开发计划的概述，其中包括从日冕掩模，浸没式光栅，低温光束斩波器到镜面抛光，背景校准和低温冷却的新方法。这些发展进一步加强了METIS的设计和技术准备，以可靠地作为E-ELT的早期发现机器。
2014-09-10 astro-ph.EP astro-ph.IM
The Slicer Combined with Array of Lenslets for Exoplanet Spectroscopy (SCALES): driving science cases and expected outcomes
SCALES是为凯克天文台建造的2-5微米高对比度积分场光谱仪，旨在探测和表征更冷的系外行星，其独特模式将推动大气研究并支持多种观测，预期2025年首次开光。
2023-10-11 astro-ph.EP astro-ph.IM
Science Case and Requirements for the MOSAIC Concept for a Multi-Object Spectrograph for the European Extremely Large Telescope
在过去的18个月里，我们重新审视了欧洲极大望远镜（E-ELT）的多目标光谱仪（MOS）的科学要求。这些努力涵盖了E-ELT科学的全部范围，包括ESO合作国家天文学家的广泛参与。在这篇文章中，我们总结了高红移星系，星系演化和恒星星族的研究相关的关键案例，与一个新的情况下，更广泛的介绍有关的探测系外行星在星团。一般的要求是需要两种观测模式，以最好地利用大的（>40平方米）。arcmin）的E-ELT的巡逻场。第一种模式（“高复用”）需要同时对>100个物体进行积分光（或粗分辨）光学/近红外光谱分析。第二个（“高清晰度”）由宽视场自适应光学实现，需要>10个物体/子场的空间分辨的近红外。在ELT-MOS称为MOSAIC的概念研究的背景下，我们总结了每种情况下的顶级要求，并介绍了设计过程中的下一步。
2014-06-24 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
Near Earth stream decoherence revisited: the limits of orbital similarity
本研究评估了轨道相似性度量在识别流星体流中的统计显著性，发现由于混沌动力学和快速退相干，近地天体与陨石或火球的关联多属巧合，但NEO群体中存在与潮汐碎裂一致的显著星团。
2024-10-28 astro-ph.EP astro-ph.IM
Scientific Design of a High Contrast Integral Field Spectrograph for the Subaru Telescope
配备了自适应光学（AO）系统和专业科学相机的地面望远镜现在能够直接探测太阳系外行星。我们提出了预期的科学能力的CHARIS，日冕高角分辨率成像光谱仪，这是正在建造的斯巴鲁8.2米望远镜的日本国家天文台。CHARIS将在斯巴鲁的新极端自适应光学系统、SCExAO和现有的188致动器系统AO188之后实施。CHARIS将在0.9至2.4微米的近红外波长（y、J、H和K波段）上提供三种观测模式，包括覆盖整个波长范围的低光谱分辨率模式和单一波段内的高分辨率模式。有了这些能力，CHARIS将为发现巨型系外行星提供卓越的灵敏度，并将能够详细描述其大气层。CHARIS是北半球唯一计划在8米级望远镜上安装的高对比度积分场摄谱仪，将补充Palomar的Project 1640和智利的GPI和SPHERE等类似仪器。
2012-08-03 astro-ph.EP astro-ph.IM
MOSAIC: a Multi-Object Spectrograph for the E-ELT
欧洲极大望远镜的仪器计划预计将有一台多目标摄谱仪（E-ELT MOS）。MOSAIC项目是由一个欧洲-巴西财团提出的，目的是为天体物理学、星系间介质研究和宇宙学提供一个独特的MOS设施。科学案例的范围从最遥远星系的光谱学、星系的质量组装和演化、通过解析恒星星族和星系考古学，到行星形成研究。另一个强有力的驱动力是詹姆斯韦伯太空望远镜将发现的目标的光谱跟踪观测。
2015-12-02 astro-ph.IM
RISTRETTO: high-resolution spectroscopy at the diffraction limit of the VLT
RISTRETTO是一个由极端自适应光学（XAO）系统提供的可见高分辨率摄谱仪，拟作为ESO VLT的访问仪器。RISTRETTO的主要科学目标是在反射光中探测和表征系外行星，特别是温带岩石行星Proxima b。RISTRETTO将首次能够测量太阳系外行星并探测围绕附近恒星运行的一些系外行星的大气特征。它将通过将在望远镜衍射极限下工作的高对比度AO系统与高分辨率光谱仪相结合，通过7空间积分场单元（IFU）馈送单模光纤来实现这一目标。RISTRETTO的进一步科学案例包括通过光谱分辨的H-α发射研究吸积原行星，如PDS 70 b&c;以及对太阳系天体的空间分辨研究，如冰冷的卫星和冰巨人天王星和海王星。该项目正处于光谱仪和IFU/光纤链路子系统的高级设计阶段，以及AO前端的初步设计阶段。光谱仪和IFU/光纤链路的建设将于2022年底开始。鉴于ESO ELT的类似发展，特别是ELT-ANDES的SCAO-IFU模式和未来的ELT-PCS仪器，RISTRETTO是一种开拓者仪器。
2022-08-31 astro-ph.EP astro-ph.IM
Design and Development of Mt. Abu Faint Object Spectrograph and Camera -- Pathfinder (MFOSC-P) for PRL 1.2m Mt. Abu Telescope
山阿布微弱天体摄谱仪和照相机-探路者（MFOSC-P）是为位于古鲁希哈尔山的物理研究实验室（PRL）1.2米望远镜开发的成像摄谱仪。阿布，印度。MFOSC-P基于焦点缩小器的概念，并在Bessell的B、V、R、I和窄带H- $α$滤波器中提供可见有限成像（采样为3.3像素/弧秒）。该仪器使用三个平面反射光栅，覆盖4500-8500 $Å$的光谱范围，在其中心波长周围具有500、1000和2000三种不同的分辨率。MFOSC-P被认为是PRL的2.5米望远镜上的下一代仪器的探路者仪器。阿布该仪器于2015年至2019年期间开发，并于2019年2月在PRL 1.2米望远镜上成功投入使用。设计的性能已经通过实验室特性测试和空中调试观测得到验证。从那时起，MFOSC-P正在执行涵盖一系列对象的不同科学计划，例如，M矮星、新星$\&$共生系统的光谱学，以及恒星形成区H- $α$发射的探测。MFOSC-P提出了一种新颖的设计和成本效益的方式来开发一个FOSC（微弱目标光谱仪和相机）类型的仪器在较短的时间尺度的发展。这里介绍的设计和开发方法是最适合帮助小口径望远镜社区开发这样一个多功能的仪器，从而多样化的科学计划，这样的天文台。
2021-04-01 astro-ph.IM
Developing an integrated concept for the E-ELT Multi-Object Spectrograph (MOSAIC): design issues and trade-offs
我们提出了一个讨论的设计问题和权衡，已被认为是在一起的一个新的概念MOSAIC，多对象光谱仪的E-ELT。MOSAIC旨在解决E-ELT MOS的组合科学案例，这些案例源于多目标和多自适应光学仪器的早期研究。MOSAIC结合了针对单点物体的高度多路复用仪器的优点，以及具有更适度的多路复用但可以以高分辨率（IFU）空间分辨源的仪器的优点。这些将跨越两个波段：可见光和近红外。
2016-09-21 astro-ph.IM
EXPRES: A Next Generation RV Spectrograph in the Search for Earth-like Worlds
EXPRESS（英语：EXTREME PRECISION Spectrograph）是一种光纤馈入式阶梯光栅仪器，由耶鲁系外行星实验室设计和建造，安装在洛厄尔天文台的4.3米发现频道望远镜上。EXPRESS的主要科学驱动力是探测类太阳恒星周围的类地球世界。考虑到这一点，我们正在设计的光谱仪具有15 cm/s的仪器精度，以便天空测量精度（包括来自恒星的RV噪声建模）可以达到优于30 cm/s。这一目标对仪器开发的各个方面提出了挑战性的要求，包括光学机械设计、环境控制、图像稳定、波长校准和数据分析。在本文中，我们描述了我们的误差预算，仪器的光学机械设计。
2016-06-14 astro-ph.IM
Reduction of Integral Field Spectroscopic Data from the Gemini Multi-Object Spectrograph (a commented example)
积分场光谱学的应用越来越广泛，但数据处理仍然是一个困难的过程。在这里，我提出了一个循序渐进的指南，以减少积分场数据与双子座多目标摄谱仪（GMOS）的GEMINI。还原过程分别应用于标准恒星和科学数据，包括偏差和天空减法，平场，修剪，波长和通量校准，为每次曝光创建立方体，最后组合成一个立方体。对还原过程中遇到的典型问题进行了讨论。该命令列表改编自IRAF脚本，这些脚本是在南美双子座数据研讨会（巴西，圣若泽多斯坎波斯，2011年10月27-30日）上作为教程提供的，以及合作者提供的脚本。
2014-09-29 astro-ph.IM
Design of SCALES: A 2-5 Micron Coronagraphic Integral Field Spectrograph for Keck Observatory
介绍了正在为凯克天文台建造的一台新的2-5微米日冕积分场摄谱仪SCALES（Slicer Combined with Array of Lenslets for Exoplanet Spectroscopy）的设计。SCALES能够实现低分辨率（R~50）光谱学，以及中分辨率（R~ 4，000）光谱学，目的是发现和表征在热红外线中最亮的冷系外行星。此外，SCALES还有一个12 x12”视场成像仪，将用于凯克的一般自适应光学科学。我们介绍了SCALES的规格、科学案例、总体设计以及对其预期性能的模拟。此外，我们目前的进展采购，制造和测试长交货期的组件。
2022-08-23 astro-ph.IM
DRAGraces: A pipeline for the GRACES high-resolution spectrograph at Gemini
本文介绍了软件DRAGraces（GRACES数据简化和分析），这是一个管道减少从GRACES（双子座远程访问CFHT ESPaDONS摄谱仪）在双子座北望远镜光谱。代码是用IDL语言编写的。它的目的是找到所有的GRACES框架在一个给定的目录，自动确定列表的偏见，单位，弧和科学框架，并执行整个减少和提取在几分钟内。我们将DRAGraces的输出与OPERA的输出进行了比较，OPERA是CFHT开发的一个管道，也可以提取GRACES光谱。这两条管道都是完全独立开发的，但它们提供了非常相似的提取光谱。它们都有各自的优点和缺点。例如，DRAGraces更简单易用，不太可能被需要调整的参数所干扰，而OPERA提供了一种更仔细的提取，当需要最高分辨率和信噪比较低时，这种提取可以显著优越。在决定使用哪一个作为他们的科学之前，应该比较两者。然而，这两个流水线提供了相当相当的分辨率能力（在高分辨率和低分辨率光谱模式下，DRAGraces的R~52.8k和36.6k，OPERA的R~ 58 k和40 k），波长解决方案和每个分辨率元件的信噪比。
2020-12-15 astro-ph.IM
Gemini High-resolution Optical SpecTrograph (GHOST) at Gemini-South: Instrument performance and integration, first science, and next steps
本文介绍了Gemini South望远镜新配备的高分辨率光谱仪GHOST的性能、集成情况及首批科学成果，展示了其高效精确观测各类明暗目标的能力，并展望了未来的科学探索与仪器升级。
2024-11-12 astro-ph.IM astro-ph.SR
Design drivers for a wide-field multi-object spectrograph for the William Herschel Telescope
宽视场多目标光谱学是未来十年欧洲天文学的一个高度优先事项。大多数8- 10米望远镜的视场都很小，这使得4米级望远镜成为宽视场仪器的一个特别有吸引力的选择。我们提出了一个科学的情况下，设计驱动程序的宽视场多目标摄谱仪（MOS）与积分场单位的4.2米威廉赫歇尔望远镜（WHT）在拉帕尔马。该仪器打算利用未来的主焦点校正器和大气色散校正器，该校正器将提供直径为2度的视场，具有从370到1,000 nm的良好吞吐量。科学计划分为三组，需要三种不同的分辨率R：（1）与盖亚有关的银河系动力学、宇宙学红移调查和星系演化研究的高精度径向速度（R = 5，000），（2）星系盘速度色散（R = 10，000）和（3）银河系考古学的高精度恒星元素丰度（R = 20，000）。不同科学案例的多路复用要求范围从几百到几千，并考虑了一系列光纤定位器技术。光谱仪的几种选择进行了讨论，部分建筑在已发表的设计研究的电子英语教学光谱仪。事实上，WHT MOS不仅可以有效地为未来十年计划的重要成像调查提供数据，而且还可以作为优化未来E-ELT MOS仪器设计的测试平台。
2010-08-03 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Exoplanet Science with the European Extremely Large Telescope. The Case for Visible and Near-IR Spectroscopy at High Resolution
系外行星科学正在蓬勃发展。在20年的时间里，我们的知识有了很大的扩展，从第一次发现热木星，到探测到大量的海王星和超级地球，再到对系外行星大气层的描述迈出了第一步。从今天到2025年，随着几个天基过境搜索任务、地基光谱仪、高对比度成像设施和詹姆斯·韦伯太空望远镜的出现，该领域将以更快的速度发展。特别是欧空局的M级PLATO任务将改变这一领域的游戏规则。从2024年起，柏拉图将发现凌日类地行星在附近明亮恒星的宜居带内运行。这些物体将需要极大望远镜（ELT）的功率来进一步表征。地面高分辨率光谱技术正在成为测量过境系外行星的化学成分、大气结构和大气环流的重要途径。安装在欧洲ELT上的覆盖可见光和近红外区域的高分辨率光谱仪将能够在有利的情况下探测可居住行星大气中的水蒸气、二氧化碳和氧气等分子。E-ELT HiRES是PLATO太空任务的完美地面匹配，代表了欧洲引领世界进入探索具有宜居条件的系外行星时代的独特机会。HiRES还将对其他E-ELT计划中专门研究不同类型行星的仪器（如METIS和EPICS）起到极大的补充作用。
2014-11-30 astro-ph.EP astro-ph.IM
A pyramid-based adaptive optics for the high-resolution echelle spectrograph at SAO RAS 6-m telescope
本文提出了一种用于安装在俄罗斯科学院特殊天体物理观测台（SAO）6-m BTA望远镜Nasmyth焦点上的高分辨率光纤中阶梯光栅光谱仪的自适应光学（AO）系统设计。该系统将基于金字塔波前传感器，并受益于马赛天文物理学研究所团队在自适应光学领域的经验。AO将在430-680 nm的可见光域中以f130输入光束工作，并仅为轴上源提供校正。这种特殊设计的主要挑战是将AO插入现有的光学系统中并保持焦平面和光瞳平面配置，在仪器的通量预算内拟合以及AO工作台的总成本限制。根据当前设计，AO工作台将使用由2个球面镜组成的附加中继器来重新准直光束并将瞳孔投射到小型变形镜上。二向色分光器将用于将长波分量仅基于折射光学的金字塔波前传感器分支。使用现成的组件，我们可以达到0.016波PTV的仪器波前误差与20 nm的带通滤波器在700 nm。使用折叠反射镜和重新聚焦的光纤的微透镜，我们恢复标称几何光束饲料摄谱仪。AO系统的最终目标是增加光谱仪入口处光斑的能量集中度，我们的初步建模表明，在SAO RAS的典型大气条件下，我们可以获得69.5倍的增益。
2022-08-16 astro-ph.EP astro-ph.IM
Stellar science from a blue wavelength range - A possible design for the blue arm of 4MOST
从恒星光谱中，可以推导出恒星的各种物理性质。特别是，恒星大气的化学成分可以从吸收线分析中推断出来。这些提供了大尺度上的关键信息，例如我们银河系的形成，直到发生在恒星和超新星中的小尺度核合成过程。通过将观测到的波长范围向更蓝的波长扩展，我们优化了这些研究，使其也包括贫金属恒星中的临界吸收线，并允许研究其形成过程仍然不受约束的重元素（Z>38）。在这种情况下，优化用于观测蓝色波长范围的摄谱仪是必不可少的，因为许多红色波长的吸收线太弱，无法在贫金属恒星中检测到。这意味着一些元素无法在视觉上更红的区域进行研究，重要的科学示踪剂和科学案例丢失。目前的大规模公众调查将以数百万明星为目标。在这里，我们描述的要求驱动的设计即将到来的调查仪器4 MOST，委托ESO VISTA 4米望远镜的多目标摄谱仪。在这里，我们专注于高密度，大面积的恒星调查和科学，可以实现高分辨率恒星光谱学。科学和技术的要求，管理的设计描述了一个彻底的线混合分析。对于高分辨率光谱仪，我们发现采样>2.5（每个分辨元件的像素），光谱分辨率为18000或更高，波长范围为393-436 nm，是仪器最平衡的解决方案。具有这些特性的光谱仪将能够在蓝色中进行准确的丰度分析（+/-0.1 dex），并使我们能够面对概述的科学问题。（节略）
2015-08-11 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
Current status of the High-Resolution Multi-Object Spectrograph (MOS-HR) for the Wide-field Spectroscopic Telescope
INAF – Osservatorio Astrofisico di Arcetri（意大利国家天体物理研究所阿切特里天文台）；INAF-Merate（意大利国家天体物理研究所梅拉特分部）；CRAL, Université Claude Bernard Lyon 1（里昂第一大学克劳德·贝尔纳天体物理研究实验室）；UK Astronomy Technology Centre (UKATC/STFC), Royal Observatory Edinburgh（爱丁堡皇家天文台英国天体技术中心）
介绍宽视场光谱望远镜中高分辨率多目标光谱仪模块现状，含团队组织、光学设计、参数确定及结构分析等，受科学需求和技术限制驱动发展。
2026-07-02 astro-ph.IM
Key early science with MANIFEST on GMT
MANIFEST光纤系统为巨麦哲伦望远镜（GMT）上的GMACS和G-CLEF第一光谱仪提供了高度通用的馈源。将这些低分辨率和高分辨率的光谱仪与MANIFEST提供的宽视场（高达20弧分），高复用和积分场能力相结合，可以实现其他超大型望远镜无法实现的科学计划。对于本星系群的星系考古学和近场宇宙学研究，MANIFEST和G-CLEF可以在宽视场上同时获得多达40个高分辨率光谱，从而产生覆盖广泛质量和形态的星系中大半径的恒星星族的详细运动学和化学图。对于星系演化研究，MANIFEST和GMACS可以将恒星形成高峰时期的星系调查与星系和环星系介质之间的气体流动研究相结合，使用积分场光谱学绘制热气体的发射，并使用背景源的多目标光谱学绘制冷气体的吸收。这些计划将在GMT的早期科学目标中发挥重要作用。
2018-09-16 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
The Infrared Imaging Spectrograph (IRIS) for TMT: Instrument Overview
IRIS是一种近红外（0.84至2.4微米）积分场摄谱仪和宽视场成像仪，正在开发用于30米（TMT）的第一束光。它安装在先进光学（AO）系统NFIRAOS上，并集成了仪器上的波前传感器（OIWFS），以实现波长超过1微米时的衍射极限空间分辨率。IRIS具有中等的光谱分辨率（R ~ 4，000 - 8，000）和连续视场的大带通，将在天体物理科学的几乎每个领域开辟新的机会。它将能够解析泰坦数十公里的表面特征，同时也能以单个恒星形成区域的规模绘制遥远的星系。本文总结了整个设计和能力，并包括从接近完成的初步设计阶段的结果。
2016-08-04 astro-ph.IM
Considerations for a new low-/moderate-resolution optical facility spectrograph at the VLT Coudé focus
在VLT Coude焦点进行观测可以通过组合来自多个VLT单元望远镜（UT;尽管在光训练中有一些损失）的光来增加收集面积。Coude的仪器具有显著的操作灵活性优势：它可以连接到任何可用的UT，并且“额外”仪器可以帮助更好地匹配当前条件下的观测约束。通过对现有训练的修改，它甚至可以与具有不同UT的ESTERO并行观察。在这里，我们认为一个通用的VLT Coude光纤馈低分辨率设施摄谱仪-暂时命名为卡布奇诺-适合快速跟进和微弱的瞬变特性，后期监测瞬变和快速分类条件差或在黄昏。像任何同类乐器一样，卡布奇诺可以用来解决各种科学问题。如果以现有硬件为基础，只需进行适度的改动，就可以大大降低建造成本。
2020-04-26 astro-ph.IM
Optical design of VIPER: a high-resolution multimode fiber-fed VIPA spectrograph for characterizing exoplanet atmospheric escape
Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian（天体物理中心 | 哈佛与史密森尼学会）；Harvard University（哈佛大学）；Smithsonian Astrophysical Observatory（史密森尼天体物理台）
介绍用于表征系外行星大气逃逸的VIPER摄谱仪光学设计，基于VIPA，针对多模光纤馈送难题采用新方法，经计算和模拟验证设计，证明其可作为传统光栅摄谱仪替代品用于系外行星等天文应用。
2026-07-27 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
The LUVOIR Ultraviolet Multi-Object Spectrograph (LUMOS): Instrument Definition and Design
大型紫外/光学/红外探测器（LUVOIR）是目前正在进行社区研究的四个大型任务概念之一，供2020年天文学和天体物理学十年调查考虑。LUVOIR紫外线多目标摄谱仪（LUMOS）的设计是为了支持LUVOIR的所有紫外线科学要求，从系外行星主星的特征描述到环星系晕的层析成像，再到外太阳系卫星上的水羽流。LUMOS提供跨紫外带通的点源和多目标光谱，具有多种分辨率模式，以支持不同的科学目标。该仪器将在远紫外（FUV：100-200纳米）和近紫外（NUV：200-400纳米）窗口提供低（R = 8，000 - 18，000）和中（R = 30，000 - 65，000）分辨率模式，并提供极低分辨率模式（R = 500），用于对FUV中极微弱物体进行光谱研究。成像光谱学将在3 x 1.6弧分的视场内完成，采用全息规则衍射光栅控制光学像差，微快门阵列（MSA），先进的光学涂层，用于FUV的高通量，和下一代大格式光子计数探测器。LUMOS的光谱能力通过FUV成像通道（100- 200 nm，13毫角秒角分辨率，2 x 2角分视场）得到增强，该通道将采用窄带和中频滤波器的补充。我们提出了LUMOS的观测模式和估计的有效面积，光谱分辨率，成像性能的性能曲线的概述。“LUMOS 100小时亮点”观测计划的例子展示了LUVOIR紫外光谱能力的潜在力量。
2017-09-18 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.IM
MOONS: The New Multi-Object Spectrograph for the VLT
MOONS是目前正在为ESO的甚大望远镜（VLT）建造的新的多目标光学和近红外光谱仪。这一非凡的仪器首次结合了8米望远镜的收集能力、1000根光纤和单独的机器人定位器，以及在0.64-1.8微米波长范围内的低分辨率和高分辨率同时光谱覆盖。该设施将为天文学界提供一个强大的、世界领先的仪器，能够为银河系、河外和宇宙学的广泛研究服务。建设工作正在全速前进，这篇概述文章介绍了MOONS仪器的一些科学目标和技术描述。有关MOONS调查的更多详细信息，请参阅本期Messenger的其他专题文章。
2020-09-01 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
MAORY science cases white book
MAORY是自适应光学（AO）模块，将在望远镜第一次亮起时安装在E-ELT上。它将提供两种不同类型的AO矫正，在小FoV（直径~10 arcsec，SCAO模式）上的非常高的矫正和在宽FoV（直径~60 arcsec，MCAO模式）上的中等和均匀的矫正。在这里，我们提出了第一个收集的科学情况下，MAORY喂养的E-ELT第一光相机和摄谱仪MICADO。由于E-ELT的一般科学案例已经在其他地方开发，在这里，我们专注于具体观测的设计，探索系统的能力和观测模式。
2019-06-07 astro-ph.IM
In-orbit Commissioning of the Near-Infrared Spectrograph on the James Webb Space Telescope
近红外光谱仪（NIRSpec）是2021年12月25日发射的詹姆斯韦伯太空望远镜上的四个焦平面仪器之一。我们提出了一个概述的运行NIRSpec调试活动，特别强调的活动序列，导致所有硬件组件的NIRSpec的验证。我们还讨论了机械，热，和操作性能的NIRSpec，以及准备在即将到来的JWST科学计划中使用的所有NIRSpec观测模式。
2022-08-04 astro-ph.IM
MOSES -- The MONET Star and Exoplanet Spectrograph
Georg-August Universität Göttingen（哥廷根大学）；Prime Optics（普莱姆光学）
介绍用于1.2米MONET望远镜的高分辨率阶梯光栅光谱仪MOSES，旨在通过白瞳孔设计和法布里-珀罗标准具校准实现优于2 m/s的径向速度精度，用于太阳型恒星的活动监测和径向速度实验。
2026-06-05 astro-ph.IM astro-ph.SR
LRS2: the new facility low resolution integral field spectrograph for the Hobby-Eberly Telescope
第二代低分辨率摄谱仪（LRS 2）是霍比-埃伯利望远镜（HET）的新设备。基于可见光积分场可复制单元摄谱仪（VIRUS）的设计，这是进行HET暗能量实验（HETDEX）的新旗舰仪器，LRS 2提供了12 x 6角秒的可见光限制场的积分场光谱。对于LRS 2，VIRUS的可复制设计被用来获得从370 nm到1微米的宽波长覆盖，分布在两个光纤馈电双通道光谱仪之间，每个光谱仪都可以作为一个独立的仪器运行。蓝色摄谱仪LRS 2-B覆盖370-470 nm和460-700 nm，固定分辨率分别为~1900和~1100，而红色摄谱仪LRS 2-R覆盖650-842 nm和818-1050 nm，其两个通道的分辨率均为~1800。在本文中，我们提出了一个仪器的设计，我们专注于偏离基本病毒框架的详细描述。主要修改包括用于以单位填充因子馈送光纤积分场单元的前光学器件、相机的校正光学器件和检测器以及体相位全息光栅。我们还提出了仪器灵敏度的模型和驱动LRS 2设计的特定科学案例的描述，包括系统地研究2 < z < 3的扩展莱曼α斑点的空间分辨特性。LRS 2将为HETDEX等大型调查提供强大的光谱后续平台。
2014-07-22 astro-ph.IM
