Design of 280 GHz feedhorn-coupled TES arrays for the balloon-borne polarimeter SPIDER
我们描述了280 GHz的测辐射热探测器阵列，仪器的球载偏振计SPIDER。SPIDER的一个主要科学目标是测量宇宙微波背景的大尺度B模式偏振，以寻找宇宙暴胀的引力波特征。280 GHz通道通过限制来自星系尘埃排放的B模式污染水平来帮助实现这一科学目标。我们提出的焦平面单元的设计，它包括一个16 $\times$ 16阵列的圆锥形，波纹喇叭耦合到一个单片探测器阵列上制作的150毫米直径的硅片。探测器阵列能够通过波导探头耦合到过渡边缘传感器（TES）测辐射热计的多路复用阵列进行偏振感测。天基信息平台接收器有三个280千兆赫的焦平面单元，总共包含765个空间像素和1，530个偏振敏感测辐射热计。通过制作和测量单喇叭天线，在中心频率为280 GHz的30%带宽内，获得了14.7个椭圆率为$<$ 1%的$^{\circ}$ FHWM高斯光束。我们提出了电磁仿真的检测电路，其中示出94%的带均，单偏振耦合效率，3%的反射和3%的辐射损耗。最后，我们展示了一个低热导测辐射热计，这是很好地描述了一个简单的TES模型，并表现出电噪声等效功率（NEP）= 2.6 $\times$ 10 $^{-17}$ W/ $\sqrt{\mathrm{Hz}}$，与声子噪声预测一致。
2016-07-07 astro-ph.IM
Antenna-coupled TES bolometers used in BICEP2, Keck array, and SPIDER
我们已经开发了天线耦合的过渡边缘传感器（TES）测辐射热计的广泛的宇宙微波背景（CMB）偏振测量实验，包括BICEP 2，凯克阵列，和气球载SPIDER。这些探测器已经达到成熟，本文报告了它们的设计原理，整体性能，以及与设计和生产相关的关键挑战。我们的探测器阵列在95、150或220 GHz重复产生带宽为20%-30%的光谱带。集成天线阵列合成具有受控旁瓣电平的对称共对准波束。在bobbin上的交叉极化响应通常为~ 0.5%，与我们的多路复用读出系统中的串扰一致。我们相机的端到端光学效率通常为35%或更高，每个探测器的灵敏度为NET~300 uKrts。由于这种设计的可扩展性，我们已经部署了2560个探测器，作为凯克阵列中的1280个匹配对，其综合瞬时灵敏度为~9 uKrts，如在2013年季节直接从CMB地图测量的。类似的阵列最近在天基信息平台仪器中飞行，这项技术的开发正在进行中。
2015-02-02 astro-ph.IM
Design and construction of a carbon fiber gondola for the SPIDER balloon-borne telescope
介绍了为SPIDER球载望远镜设计的轻型碳纤维铝合金吊舱。SPIDER旨在测量宇宙微波背景辐射的偏振，具有前所未有的灵敏度和系统学控制，以寻找膨胀的印记：早期宇宙的指数膨胀时期。这种球载仪器的要求严格限制了有效载荷的质量预算。SPIDER吊舱的设计目的是容纳实验，并保证其在气球飞行期间的操作和结构完整性，同时使用不到有效载荷总质量的10%。我们提出了一种基于碳纤维增强聚合物管与铝插入和铝多管接头的吊篮的施工方法。我们描述了通过有限元分析和力学测试的模型的验证。
2014-07-07 astro-ph.IM physics.ins-det
Phase-Induced Amplitude Apodization on centrally obscured pupils: design and first laboratory demonstration for the Subaru Telescope pupil
高对比度日冕成像对于具有中心障碍物和厚蜘蛛叶片的望远镜来说是具有挑战性的，例如斯巴鲁望远镜。在本文中，我们提出了第一个实验室演示的高效率PIAA型coronagastrophic在这样的瞳孔，使用coronagraphic光学，这将是斯巴鲁Coronagraphic极端AO（SCExAO）系统的一部分，目前正在组装。无损光瞳变迹由一组非球面PIAA透镜执行，该非球面PIAA透镜专门设计用于去除光瞳的中心障碍物，并与蜘蛛去除板（SRP）相结合，该蜘蛛去除板（SRP）通过利用倾斜的平面平行板平移光瞳的四个部分来去除蜘蛛叶片。一个“逆PIAA”系统，位于日冕焦平面掩模后，用于消除离轴像差，并提供一个宽视场。我们的研究结果验证了SCExAO系统采用的概念，并表明斯巴鲁望远镜的光瞳可以适当地变迹为高对比度的日冕成像接近$\approx$ 1 $λ/D$的灵敏度没有损失。我们还验证了系统中的离轴像差与理论相一致，并且逆PIAA系统恢复了广泛的可用于系外行星探测和盘成像的视场。
2009-09-17 astro-ph.IM
In-Flight Performance of Spider's 280 GHz Receivers
本文报告了 SPIDER 气球实验第二次飞行中新增 280 GHz 接收机的性能，重点分析其飞行过程、带内光学负载和探测器噪声，以用于绘制大天区偏振银河系尘埃深场图。
2025-08-17 astro-ph.CO astro-ph.IM
280 GHz Focal Plane Unit Design and Characterization for the SPIDER-2 Suborbital Polarimeter
我们描述的280 GHz的热辐射焦平面单元（FPU）的结构和特性将部署在第二次飞行的球载天基信息平台仪器。这些FPU对天基信息平台的主要科学目标至关重要，该目标是通过限制银河尘埃排放对宇宙微波背景宇宙微波背景（CMB）中的B模式污染来检测或限制CMB中原始引力波特征的振幅。每个280 GHz焦平面包含一个16 x 16网格的波纹硅馈电喇叭耦合到一个阵列的铝锰过渡边缘传感器（TES）测辐射热计制造在150毫米直径的基板。总的来说，三个280 GHz FPU包含1，530个偏振敏感测辐射热计（765个空间像素），针对飞行中的低负载环境进行了优化，并通过时分SQUID多路复用进行读取。在本文中，我们描述了机械，热，和磁屏蔽架构的焦平面和目前的低温测量表征产量和几个测辐射热计参数的均匀性。组装的FPU具有高产量，其中一个阵列高达95%，包括布线和读出的缺陷。我们展示了高均匀性的设备参数，发现每个TES阵列的平均饱和功率为~3 pW，在300 mK与小于6%的变化，在每个阵列在一个标准偏差。这些焦平面将与SPIDER-2仪器中的95和150 GHz望远镜一起部署，计划于2018年12月从南极洲的麦克默多站起飞。
2017-11-22 astro-ph.IM physics.ins-det
Cold Stop and Lyot Stop Designs for a New Infrared Exoplanet Imager at Keck Observatory
用于系外行星光谱学的圣克鲁斯小透镜阵列（SCALES）是一种仪器，设计用于使用W.M.的自适应光学系统在红外线中直接成像系外行星。凯克天文台。SCALES的性能将在很大程度上受到来自各种源的热传输和发射的影响，包括自适应光学和仪器结构。冷光阑和Lyot光阑的放置可以保持最大和稳定的吞吐量，同时限制仪器结构（诸如主镜段间隙、次级结构和蜘蛛臂）的发射。在这里，我们提出并比较了三个冷停止，一个圆形的内罩与圆形，六边形和锯齿状的外罩配对，以及一个Lyot停止设计。考虑到光瞳章动和反射镜发射率，我们对所有设计的吞吐量和背景发射进行建模，以优化冷光阑和Lyot光阑的尺寸。
2021-09-01 astro-ph.IM
Design and pre-flight performance of SPIDER 280 GHz receivers
在这项工作中，我们描述了蜘蛛球载望远镜的升级，为目前计划于2021年12月进行的第二次飞行做准备。Spider仪器经过优化，可以在度角尺度上搜索宇宙微波背景中的原始B模式偏振特征。在2015年的首次飞行中，Spider在95和150 GHz的频率下绘制了约10%的天空。第二次南极飞行的有效载荷将包括三个新的280 GHz接收器以及Spider首次飞行中翻新的三个95 GHz和150 GHz接收器。在这项工作中，我们讨论了这些新的接收器，它采用了超过1500个喇叭耦合过渡边缘传感器的设计和表征。我们描述了飞行前的实验室测量的探测器性能，完成接收器的光学性能。这些接收器将以280 GHz的频率绘制广阔的天空区域，提供有关极化银河尘埃发射的新信息，这将有助于将其与宇宙学信号分离开来。
2020-12-22 astro-ph.CO astro-ph.IM
Multimode bolometer development for the PIXIE instrument
原始膨胀探测器（PIXIE）是一个探测器级任务概念，旨在测量宇宙微波背景的偏振和绝对强度。在下文中，我们报告了PIXIE的多模偏振敏感测辐射热计的设计、制造和性能，该测辐射热计基于硅热敏电阻。特别是，我们专注于几个最新的进展，在检测器的设计，包括实施的计划，大大提高了内部振动模式的频率的大面积，低质量的光学吸收器结构组成的网格的微加工，离子注入硅线。由于$\sim30$的吸收面积是普朗克所使用的蛛网式测辐射热计的$\sim30$倍，张紧方案使PIXIE测辐射热计能够在航天任务发射时的振动和声学环境中保持稳健。更一般地，它可以用于降低其他类型的低温探测器中的颤噪灵敏度。我们还报告的PIXIE测辐射热计在黑暗的低温环境中的性能。
2016-11-14 astro-ph.IM
Thermal architecture for the SPIDER flight cryostat
我们描述了低温系统的SPIDER，球载微波偏振计，将映射8%的天空度尺度角分辨率。该系统由一个1284 L液氦低温恒温器和一个16 L毛细管填充的超流氦罐组成，它们分别提供4 K和1.5 K的基本工作温度。闭合循环氦-3吸附制冷机为多个焦平面提供亚开尔文冷却功率，这些焦平面位于单色望远镜插入物中。主氦罐悬挂在带有热绝缘玻璃纤维弯曲件的真空容器内，并通过两个蒸汽冷却屏蔽和多层绝缘的组合来屏蔽热辐射。该系统允许极低的仪器背景和超过25天的保持时间。包括冷冻剂在内的低温系统的总质量约为1000 kg。这使得传统的长时间气球飞行成为可能。我们将讨论低温系统的设计、热分析和鉴定。
2011-06-13 astro-ph.IM physics.ins-det
The Thermal Design, Characterization, and Performance of the SPIDER Long-Duration Balloon Cryostat
我们描述了SPIDER飞行低温恒温器，它的目的是冷却6毫米波长的望远镜在南极长期气球飞行。低温恒温器是平流层有效载荷上最大的恒温器之一，使用液氦-4为4.2和1.6 K的级提供冷却功率。不锈钢毛细管有助于主液氦罐和较小的超流罐之间的高流动阻抗连接，只要4.2 K主罐中有液体，就允许后者在1.6 K下运行。每个望远镜都装有一个封闭循环的氦-3吸附制冷机，可以将焦平面进一步冷却到300 mK。来自主储罐的液氦蒸汽通过热交换器冷却辐射屏蔽，提供负热反馈。该系统在2014-2015年南极夏季的17天飞行中成功运行。低温恒温器的总保持时间为16.8天，其中15.9天发生在飞行期间。
2015-09-11 astro-ph.CO astro-ph.IM physics.ins-det
Antenna-coupled TES Bolometer Arrays for BICEP2/Keck and SPIDER
BICEP 2/Keck和SPIDER是宇宙微波背景（CMB）偏振计，主要测量由暴胀产生的原初引力波引起的B模偏振。他们将使用偏振敏感天线耦合TES测辐射热计的平面阵列，工作频率在90 GHz和220 GHz之间。在150 GHz时，每个阵列由64个偏振计组成，其中四个阵列组装在一起形成焦平面，总共有256个双偏振元件（512个TES传感器）。探测器阵列集成了NIST开发的时域SQUID多路复用器，并使用不列颠哥伦比亚大学开发的多通道电子器件（MCE）读出。随着我们在提高整个阵列的探测器参数均匀性和制造产量方面取得的进展，我们的主要努力集中在提高探测器阵列的光学和噪声性能上，以生产达到目标灵敏度的科学级焦平面。我们报告的变化，在探测器的设计实施，以优化这些性能和焦平面阵列表征。BICEP 2于2009年12月在南极部署了第一个150 GHz科学级焦平面。
2010-09-20 astro-ph.CO astro-ph.IM
Radiation-Induced Backgrounds in Astronomical Instruments: Considerations for Geo-synchronous Orbit and Implications for the Design of the WFIRST Wide-Field Instrument
地球同步轨道对太阳或天体物理观测站很有吸引力，因为它们允许以高速率连续下行数据。然而，这些轨道的辐射环境提出了独特的挑战。本文介绍了地球同步轨道辐射环境的特点及其在光子探测器中产生背景的机理。介绍了屏蔽考虑因素，并提出了拟议的宽视场红外巡天望远镜天文台的初步屏蔽设计，作为今后考虑地球同步轨道的空间望远镜概念研究的参考。
2015-11-15 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
On-instrument wavefront sensor design for the TMT infrared imaging spectrograph (IRIS) update
30米望远镜（TMT）项目中的第一个光学仪器将是红外成像光谱仪（IRIS）。IRIS将安装在设施AO仪器NFIRAOS的底部端口上。IRIS将通过作为IRIS一部分的仪器上波前传感器（OIWFS）向NFIRAOS报告指导信息。这将是在一个独立的隔间IRIS，并将提供三个可部署的波前传感器探头臂。整个装置将旋转，以提供磁场反旋转。目前，在初步设计阶段，我们的工作包括：探针臂的原型设计，以确定这一关键部件的精度，搬运车设计和审查不同类型的玻璃的大气分散。
2014-07-11 astro-ph.IM
Spectrograph design for the Asgard/BIFROST spectro-interferometric instrument for the VLTI
BIFROST仪器将是第一台针对R= 25，000的高光谱分辨率进行优化的VLTI仪器，并在1.05和1.7 $μ$ m之间运行。该仪器的一个关键组成部分将是光谱仪，我们需要在宽带宽上的高吞吐量。在这篇文章中，我们讨论了四个计划的光谱模式（R=50，R=1000，R=5000和R= 25，000），我们需要覆盖的关键光谱窗口，以及我们考虑的技术选择。我们提出了我们的计划，使用体相位全息光栅（VPHG），以实现高效率$>$ 85%。我们提出了初步的光学设计和波长校准策略。
2022-08-10 astro-ph.IM
MAIA, a three-channel imager for asteroseismology: instrument design
MAIA是Mercator Advanced Imager for Asteroseismology的首字母缩写，是一种三通道仪器，目标是快节奏三色测光，安装在La Palma（西班牙加那利群岛）Roque de los Muchachos的1.2米Mercator望远镜上。该仪器在三个大的帧传输CCD上同时在三个波长段观察9.4x14.1arcmin2视场。这些探测器是为欧空局取消的爱丁顿空间任务开发的，并永久借给天文学研究所（比利时鲁汶大学）。MAIA使用自己的ugr测光系统，这是一个粗略的近似SDSS系统。该仪器的设计目的是为星震学进行多色观测，特别侧重于亚矮星和白矮星单星和双星。我们描述了仪器的设计，讨论了关键部件，并报告其性能和初步结果。
2013-10-08 astro-ph.IM
Panoramic optical and near-infrared SETI instrument: optical and structural design concepts
我们提出了一种新的仪器设计，通过在所有可观察的时间内监测整个可观察的天空，大大扩展了当前的光学和近红外SETI搜索参数空间。该仪器的目的是通过探测可能为星际通信或能量转移等目的发射的纳秒至微秒光脉冲来寻找技术特征。我们提出了一个仪器的概念设计的基础上组装198折射0.5米望远镜镶嵌两个测地线圆顶。这种设计产生了六边形收集孔的规则布局，优化了仪器占地面积、孔径直径、仪器灵敏度和总视场覆盖范围。我们还提出了一些菲涅尔透镜的光学性能，设想开发一个专门的全景SETI（PANOSETI）天文台，将大大增加天空面积搜索（π球面度每圆顶），覆盖的波长范围，观察到的恒星系统的数量，星际空间检查和持续时间监测相对于以前的光学和近红外technosignature发现。
2018-08-17 astro-ph.IM
The 4MOST facility simulator: instrument and science optimisation
本文介绍了4米多目标光谱望远镜（4MOST）项目，一个新的调查仪器，欧洲南方天文台VISTA望远镜提出的设施模拟器的设计和实施。4MOST设施模拟器（4FS）有几个作用，首先是优化仪器的设计，其次是为4MOST提出的广域设计参考调查制定调查策略，第三是验证4MOST是否能够按照设计实现其主要科学目标。我们描述了4FS的整体结构，以及一些重要的4FS子系统的细节。我们提出的初步结果，从4FS清楚地说明了有一个功能齐全的设施模拟器的价值非常早在这个大型项目的概念设计阶段。
2012-08-23 astro-ph.IM
Design of the new CHARA instrument SILMARIL: pushing the sensitivity of a 3-beam combiner in the H- and K-bands
光学干涉测量是实现高角分辨率的强大技术。然而，与其他观测技术相比，其主要问题是缺乏灵敏度。在过去十年中，人们一直在努力提高光学干涉测量的灵敏度，使用了VLTI的PIONIER和GRAVITY或CHARA的MIRC-X和MYSTIC等仪器。虽然这些仪器推动了灵敏度，但它们的设计重点不是灵敏度，而是相对的天体测量精度，成像能力或光谱分辨率。我们的目标是建立一个专门设计的仪器，以优化灵敏度。这意味着我们将设计工作集中在仪器的不同部分，并研究新技术和新工艺。首先，我们使用了由First Light Imaging提供的采用e-APD技术的低噪声C-RED One相机，该相机已用于提高最近新仪器的灵敏度。我们放弃使用单模光纤，但仍然倾向于提供比光瞳平面布局更高灵敏度的像平面设计。我们还使用最少数量的光学元件，以最大限度地提高吞吐量的设计，使用长焦距柱面镜。我们选择将我们的设计限制为3束，以具有获得闭合相位的能力，但不会在更多束组合中稀释入射通量。我们还在设计中使用了边缘滤波器，以便能够同时观察H波段和K波段。我们使用低光谱分辨率，允许群延迟条纹跟踪，但最大化每个光谱通道的条纹的SNR。所有这些元素将导致H和K波段的典型极限星等在10和11之间。
2022-08-27 astro-ph.IM
SKALA, a log-periodic array antenna for the SKA-low instrument: design, simulations, tests and system considerations
非常苛刻的要求SKA-低仪器要求具有挑战性的天线设计，能够提供卓越的性能，辐射方向图，阻抗匹配，极化纯度，成本，寿命等本文致力于发展（设计和测试的第一个原型）的有源超宽带天线元件的低频仪器的SKA射电望远镜。这里描述的天线元件和差分低噪声放大器最初设计为覆盖以前的SKA低频段（70- 450 MHz），但现在旨在覆盖重新定义的SKA低频段（50- 350 MHz），此外，天线能够在当前设计下执行高达650 MHz的工作。该设计的重点是在宽视场（+/-45度从天顶）和低交叉偏振比的最大灵敏度。此外，元件的尺寸和成本必须保持在最低限度，因为数百万个这样的天线将需要以非常紧凑的配置部署用于整个SKA。因此，本文的主要重点是讨论各种设计的SKA低望远镜的影响。
2015-12-04 astro-ph.IM
Panoramic optical and near-infrared SETI instrument: prototype design and testing
脉冲式全天空近红外光学搜寻地外文明（PANOSETI）是一个仪器计划，旨在搜寻人工或天体物理学来源的快速瞬态信号（纳秒至秒）。PANOSETI仪器的目标是在所有可观测的时间内，以300 - 1650纳米$^1$以上的光学和近红外波长对整个可观测的天空进行采样。PANOSETI仪器设计有若干使用菲涅尔透镜（$\sim$ 0.5米）的模块化望远镜单元，它们排列在两个测地线圆顶上，以最大限度地扩大$^2$的天空覆盖范围。我们提出了这些模块化菲涅尔望远镜单元的原型设计和测试。这包括机械部件的设计，如镜头安装和模块框架。模块的最重要目标之一是在各种操作条件下保持菲涅耳透镜的特性。我们讨论了如何在设计中考虑工作温度、湿度和模块方向的范围，以最大限度地减少焦距或角分辨率的不良变化。
2018-08-17 astro-ph.IM
A near-infrared SETI experiment: instrument overview
我们正在设计和建造一个新的SETI（搜寻地外文明）仪器，通过近红外波长的脉冲激光信号寻找星际通信的直接证据。新的仪器设计建立在我们过去的光学SETI经验基础上，是迈向新的、更通用和复杂的一代非常快速的光学和近红外脉冲搜索设备的第一步。我们提出了我们的仪器设计，给出了一个概述的光学机械设计，探测器的选择和表征，信号处理，和集成程序。该项目利用近红外（950-1650 nm）离散放大雪崩光电二极管（APD），具有大于1 GHz的带宽，低噪声特性和中等增益（~10^4）。我们已经研究了在我们的仪器中使用单个检测器与多个检测器的对比（参见Maire等人，这次会议），并已优化了系统，使其具有高灵敏度和低假符合率。我们的设计经过优化，可在1米望远镜后面使用，并包括一个用于采集和引导的光学相机。我们的目标是使我们的仪器相对经济，易于复制。我们描述了我们的观测设置和我们的SETI目标的初步搜索策略，并为潜在的有趣的紧凑的天体物理对象。
2014-07-09 astro-ph.IM
Photonic lantern behaviour and implications for instrument design
光子灯笼是天体光子学的重要使能技术，具有广泛的潜在应用，包括光纤布拉格光栅OH抑制，集成光子光谱仪和用于高分辨率光谱学的光纤加扰器。光子灯笼的行为在几个重要方面与天文仪器中更常用的传统光纤系统不同，需要详细了解这种行为，以便最有效地利用这种有前途的技术。为此，我们已经进行了实验室研究的光子灯笼的目的是开发一个经验模型的映射从输入到输出的照明分布。我们已经测量了整体传输和近场输出光分布作为入射角的函数的光子灯笼与19和61芯之间。我们提出了这项工作的结果，强调光子灯笼和传统的光纤之间的关键区别，并说明了仪器设计的影响，通过案例研究，PRAXIS光谱仪的设计。将经验光子灯笼模型并入端到端PRAXIS性能模型中，该模型用于优化仪器的设计参数。我们描述了所使用的方法和得出的结论。光子灯笼行为的细节被证明是特别重要的，在选择最佳的天空视野每光纤和仪器热背景的建模。
2014-07-16 astro-ph.IM
Information Content Approach to Trade Studies for SCALES
具有高保真仪器仿真工具与新型仪器一起开发的优点是能够单独和组合地研究由仪器设计设置的宽参数空间。SCALES是为Keck设计的第三代热红外衍射极限成像仪和低/中分辨率积分场摄谱仪，是一种独特的设计，以优化其直接探测和表征冷系外行星热发射的驱动科学案例。这保证了一个端到端的模拟工具，系统地产生现实的模拟数据从规模探测仪器设计参数的变化下注入信号的恢复。在本文中，我们量化的光学机械公差和探测器的电子要求所设定的基准科学的情况下，使用信息内容分析，并测试的后果更新的仪器的设计，以满足这些要求。
2021-10-27 astro-ph.IM
Spectroscopic Investigation of Nebular Gas (SING): Instrument Design, Assembly and Calibration
本文介绍了SING近紫外低分辨率光谱仪的硬件设计、光机装配与校准，该仪器将搭载于中国空间站，用于观测星云等弥散源以研究其化学性质。
2024-04-26 astro-ph.IM
Final design of Cerberus, a three-headed instrument for the OARPAF telescope
本研究为意大利OARPAF望远镜设计了三头仪器Cerberus，新增两种光谱观测模式，通过线性位移台切换光路，搭配定制法兰保证光学校正，并介绍了硬件、光学设计与控制软件方案。
2025-01-15 astro-ph.IM
The Wide-field Spectroscopic Telescope (WST): design trade-offs for the low-resolution multi-object spectrograph instrument
Aix-Marseille Université（艾克斯-马赛大学）；CNRS（法国国家科学研究中心）；CNES（法国国家空间研究中心）；LAM UMR7326（天体物理与行星学研究混合单位7326）；Australian Astronomical Optics（澳大利亚天文光学）；Macquarie Univ.（麦考瑞大学）；STFC UK Astronomy Technology Centre（英国科学与技术设施委员会英国天文技术中心）；Royal Observatory Edinburgh（爱丁堡皇家天文台）；Université Claude Bernard Lyon 1（里昂第一大学克洛德·贝尔纳）；Centre de Recherche Astrophysique de Lyon（里昂天体物理研究中心）；INAF（意大利国家天体物理研究所）；Osservatorio Astronomico di Brera（布雷拉天文台）；Department of Astrophysics, University of Vienna（维也纳大学天体物理学系）；Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP)（波茨坦莱布尼茨天体物理研究所）；CEA（法国原子能和替代能源委员会）；European Southern Observatory（欧洲南方天文台）
介绍宽视场光谱望远镜（WST）中低分辨率多目标光谱仪（MOS-LR）的设计与性能权衡，该仪器多路复用能力强、视场大，巡天效率高，但面临诸多挑战，通过系统方法权衡光学和机械设计选项。
2026-07-28 astro-ph.IM
The MIRC-X 6-telescope imager: Key science drivers, instrument design and operation
MIRC-X是CHARA阵列的一种新的光束组合仪器，能够对迄今为止无法实现毫角秒分辨率成像的物体类别进行6望远镜干涉成像。作为埃克塞特大学和密歇根大学领导的仪器工作的一部分，我们为MIRC仪器配备了超低读取噪声检测器系统，并将波长范围扩展到J和H波段。MIRC-X的第一阶段调试于2017年6月成功完成。2018年，我们将委托偏振控制来改善能见度校准，并实施“串扰消除”模式，以最大限度地减少能见度串扰，并使用精确闭合相位进行系外行星搜索。在这里，我们概述了我们的关键科学驱动因素，并概述了我们的调试时间轴。我们评论的业务方面，如远程观测，并与即将到来的MYSTIC组合器同相并行操作的前景。
2018-07-10 astro-ph.IM
The WALOP-North Instrument I: Optical Design, Filter Design, Calibration
本文介绍为PASIPHAE巡天设计的WALOP-North光学偏振仪，阐述其安装位置、性能参数、滤光片与探测器设计，重点说明光学设计与WALOP-South的差异及校准细节，为高银纬恒星偏振测量提供关键工具。
2024-12-01 astro-ph.CO astro-ph.IM
System Design of the Newest Generation Detector Controller for ELT and new VLT Instruments
本研究基于ESO过往经验，研发采用MicroTCA.4工业标准模块化设计的新型探测器控制器NGCII，用于ELT第一代及VLT新型仪器，可控制多类探测器，并介绍了其从立项到首次测试的早期开发进展。
2024-10-30 astro-ph.IM physics.ins-det
A Compact Full-disk Solar Magnetograph based on miniaturization of GONG instrument
针对小型航天器需求，提出用窄带干涉滤光片替代Lyot滤光片并缩短馈源望远镜，实现GONG仪器小型化的概念验证，经数值建模与观测验证可行。
2022-07-15 astro-ph.IM astro-ph.SR
CCAT-prime: Design of the Mod-Cam receiver and 280 GHz MKID instrument module
Mod-Cam是CCAT-prime项目的6米口径Fred Young亚毫米望远镜（FYST）的第一个照明和调试仪器，目前正在智利阿塔卡马沙漠的Cerro Chajnantor 5600米处建造。Prime-Cam是FYST的第一代科学仪器，将提供比当前和近期设施高十倍的测绘速度，用于前所未有的280-850 GHz宽带和光谱测量，并配备微波动力学电感探测器（MKID）。CCAT-prime将解决一系列科学目标，从大爆炸宇宙学到恒星形成和宇宙时间内的星系演化。计划在2024年在FYST上部署Mod-Cam，其中包括一个包含MKID阵列的280 GHz仪器模块，用于早期科学观测。Mod-Cam将用于测试Prime-Cam的仪器模块，该模块最多可容纳七个仪器模块。我们讨论的设计和状态的0.9米直径，1.8米长的Mod-Cam接收器和40厘米直径的280 GHz的仪器模块，在40 K，4 K，1 K和100 mK的冷阶段。我们还介绍了仪器模块的低温读出设计，使超过10,000 MKID跨18个网络的读出。
2022-08-10 astro-ph.CO astro-ph.IM
DISCO: An optical instrument to calibrate neutrino detection in complex media
本文提出DISCO光学仪器概念设计，将超灵敏相机与校准光源集成于耐压容器中，用于微子探测器光学介质表征、几何测量与监视，并可跨站点部署以支持交叉校准。
2023-08-05 astro-ph.IM hep-ex
Preliminary Design of ARIES-Devasthal Faint Object Spectrograph and Camera
本文介绍了ARIES-Devasthal微弱天体摄谱仪和照相机（ADFOSC）的初步设计。ADFOSC是一种多模式成像和光谱仪器。ADFOSC是第一代仪器，将安装在我们新的3.6米光学望远镜的卡塞格伦焦点的轴向端口，将安装在Devasthal，奈尼塔。该仪器的主要设计目标是：该仪器将具有宽带和窄带成像，低中分辨率光谱和成像偏振测量的能力。工作波长范围为360至1000纳米，仪器将具有遥控能力。
2009-05-04 astro-ph.IM astro-ph.SR
Design and Initial Performance of the Prototype for the BEACON Instrument for Detection of Ultrahigh Energy Particles
BEACON计划旨在利用高海拔原型仪器探测超高能陶中微子产生的上行空气簇射射电辐射，通过定向波束成形触发抑制背景噪声，自2018年运行至今并已观测到疑似宇宙射线候选事件。
2023-03-29 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
The iLocater cryostat: design and thermal control strategy for precision radial velocity measurements
当前一代的精密径向速度（RV）光谱仪是视野有限的仪器。为了在8米级望远镜上实现高光谱分辨率，这些摄谱仪需要大的光学器件，进而需要大的仪器体积。实现这些系统的毫开尔文热稳定性具有挑战性，但对于获得优于1 m/s的单次测量RV精度至关重要。这种精度对于研究宜居带内的类地系外行星至关重要。iLocater是为大型双目望远镜开发的下一代RV仪器。与视限RV仪器不同，iLocater使用自适应光学（AO）将衍射限制光束注入单模光纤。这些光纤照亮仪器光谱仪，与当今仪器相比，便于衍射限制设计和小仪器体积。这使得仪器具有内在的稳定性，并有助于精确的热控制。我们提出了目前的设计iLocater低温恒温器，其中包括仪器光谱仪和其热控制的策略。摄谱仪位于一对安装在MLI内衬真空室内的辐射屏蔽内。外部辐射屏蔽被主动控制，以将仪器稳定性保持在亚mK水平，并将外部环境的热变化影响降至最低。内屏蔽被动地抑制任何残余温度波动，并且辐射地耦合到光学板。为了提供固有的稳定性，光学板和光学安装件将由因瓦合金制成，并冷却至58 K，以在该温度下受益于零热膨胀系数（CTE）值。结合，仪器摄谱仪的小足迹，使用因瓦合金，和精密的热控制将允许长期的亚毫开尔文稳定性，以促进精密RV测量。
2016-09-14 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
