The InfraRed Imaging Spectrograph (IRIS) for TMT: Reflective ruled diffraction grating performance testing and discussion
介绍了为红外成像光谱仪（IRIS）设计的近红外反射式直纹衍射光栅的效率。IRIS是30米望远镜（TMT）和窄视场红外自适应光学系统（NFIRAOS）的第一个光、积分场摄谱仪和成像仪。我们提出了我们的实验装置和分析的效率选择反射衍射光栅。这些测量结果被用作与所选择的候选体相位全息（VPH）光栅的比较样本（参见Chen等人，本次会议）。我们调查的效率，从两个不同的供应商为IRIS设计的五个光栅。其中三个光栅的通带为1.19-1.37 μm（J波段），理想的光谱分辨率分别为R=4000和R=8000，槽密度分别为249和516线/mm，闪耀角分别为9.86和20.54度。另外两个光栅的通带为1.51-1.82 μm（H波段），理想的光谱分辨率为R=4000，槽密度为141线/mm，闪耀角为9.86°。我们测量了所有光栅的闪耀角效率和偏振横磁（TM）和横电（TE）态之间的效率。对于H波段R=4000和J波段R=4000，峰值反射效率分别为98.90 +/- 3.36%（TM）和84.99 +/- 2.74%（TM）。J波段R=8000光栅的峰值反射效率为78.78 +/- 2.54%（TE）。我们发现这些刻划光栅在+/-3°范围内对入射角没有很大的依赖性。我们最好的制造光栅被发现表现出依赖于入射光束的偏振状态与~10-20%的偏差，与理论效率预测一致。
2014-07-11 astro-ph.IM
Development and validation of a cryogenic far-infrared diffraction grating spectrometer used to post-disperse the output from a Fourier transform spectrometer
针对远红外高灵敏度下光子噪声占主导的问题，研制了一款4K低温、工作于285-500μm的衍射光栅光谱仪，用于偏振FTS输出的后色散以降低光子噪声，并通过波长和偏振相关的响应、效率测量表征了其性能。
2024-01-30 astro-ph.IM physics.ins-det
XMM-Newton Reflection Grating Spectrometer
本文概述衍射光栅光谱仪原理，重点介绍 XMM-Newton 反射光栅光谱仪的性能、定标及其在天体物理中的突破性应用，并说明 RGS 数据缩减方法。
2023-07-04 astro-ph.HE astro-ph.IM
High Efficiency Echelle Gratings for the Far Ultraviolet
现代光栅制造技术存在限制其峰值效率的固有问题。硅的各向异性蚀刻促进了具有尖锐和原子级光滑刻面的定制光栅的创建，直接解决了这些问题。我们描述的工作，制造和表征蚀刻硅阶梯优化的远紫外（FUV; 90 - 180 nm）带通。我们制作了两个阶梯光栅，具有类似的参数的机械规则的光栅飞行在国际象棋探空火箭。我们证明了42%的峰值顺序效率增加和83%的减少使用这些光栅的阶间散射。我们还分析了剩余的效率所在。这些展示了FUV阶梯光栅的改进有益于未来紫外天文台的微弱源灵敏度和高分辨率性能。
2022-07-15 astro-ph.IM
Calibration and in orbit performance of the reflection grating spectrometer onboard XMM-Newton
背景：XMM-Newton于1999年12月10日发射，自2000年初以来一直在运行。XMM-牛顿号上的仪器之一是反射光栅光谱仪（RGS）。有两个相同的RGS仪器可供使用，每个RGS都结合了反射光栅组件（RGA）和带CCD的相机来记录光谱。目的：我们描述的RGS仪器的校准和在轨性能。通过将飞行前校准与适当的飞行中校准数据相结合，包括探测器性能随时间的变化，我们的目标是深入了解校准的准确性。这对于正确科学地解释各种天体的光谱特征至关重要。方法：仅地面校准无法完全表征仪器。专用的飞行测量和持续监测对于全面了解仪器和仪器响应随时间的变化至关重要。仪器的物理模型被调整为与校准测量一致，并且是可以在整个参数空间上内插实际仪器响应的基础。结果如下：仪器响应的不稳定性已降低到有效面积的< 10%和波长范围（从8 A到34 A）的< 6 mA。剩余的系统的不确定性检测弱吸收功能已被估计为1.5%。结论：基于大量的飞行中校准数据和与XMM-牛顿上其他仪器的比较，RGS仪器的校准精度比飞行前校准有了很大的提高。
2014-10-20 astro-ph.IM
ZEUS-2: a second generation submillimeter grating spectrometer for exploring distant galaxies
ZEUS-2是第二代（z）红移和早期宇宙光谱仪，与其前身一样，是一台中等分辨率（R~1000）的长缝中阶梯光栅光谱仪，用于探测遥远星系的微弱宽谱线。它被设计用来研究跨越宇宙时间的恒星形成。ZEUS-2采用三个TES测辐射热计阵列（总共555个像素），在多达4个亚毫米窗口中同时提供多波束光谱。NIST博尔德制造的阵列工作温度约为100 mK，并通过SQUID多路复用器和不列颠哥伦比亚大学的多通道电子设备读出。仪器通过脉冲管冷却器和两级ADR冷却。不同的滤波器配置使ZEUS-2能够访问200至850微米的7个不同的大地窗口，从而能够同时映射来自扩展源的线或同时检测来自z = 1-2星系的158微米[CII]线和[NII] 122或205微米线。ZEUS-2设计用于CSO、APEX和可能的JCMT。
2010-10-07 astro-ph.CO astro-ph.IM
Performance Testing of a Large-Format Reflection Grating Prototype for a Suborbital Rocket Payload
OGRE（Off-Plane Grating Rocket Experiment）上的软X射线光栅光谱仪希望在通过亚轨道火箭发射时获得天体物理物体的最高分辨率软X射线光谱。光谱仪成功的关键在于构成其反射光栅组件的$>250$反射光栅的性能。为了测试目前的光栅制造能力，有效载荷的光栅原型是在宾夕法尼亚州立大学材料研究所通过电子束光刻制造的，随后在马克斯普朗克地外物理研究所的PANTER X射线测试设施进行了性能测试。通过马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）采样得到的数据的贝叶斯建模表明，光栅在94%的置信水平下达到了$R_{g}(λ/Δλ)>4500$的OGRE单光栅分辨率要求。得到的$R_g$后验概率分布表明，该置信水平可能是保守估计，因为仅对有限的$R_g$参数空间进行了采样，并且模型无法将$R_g$的上限限制为小于无穷大。系统的光线跟踪模拟发现，所观察到的数据可以再现与光栅在$R_g=\infty$执行。因此，假设所获得的$R_g$后验概率分布的行为可以通过系统的有限测量极限而不是$R_g$的有限极限来解释。这些结果的影响和改进的测试设置进行了讨论。
2020-11-02 astro-ph.IM
Arrayed Waveguide Grating Spectrometers for Astronomical Applications: New Results
光子学在天文仪器中的一个有希望的应用是用于大型地面和空间天文望远镜的近红外光谱仪的小型化。在这里，我们提出了新的成果，从我们的努力，制造阵列波导光栅（AWG）光谱仪天文应用完全在内部。我们最新的器件具有约23%的峰值总吞吐量，约1300的光谱分辨率（$λ/δλ$），并覆盖横向电（TE）偏振的整个H波段（1450-1650 nm）。这些AWG使用具有非常薄的Si 3 N4层的硅上二氧化硅平台作为波导的核心。它们在~1600 nm的波长下具有~10 nm的自由光谱范围，并且具有约2%（~ 17 dB）的对比度或串扰。讨论了实现AWG作为天文光谱仪的各个实际方面，包括光纤和AWG之间的光耦合，高温退火以提高器件在~1500 nm处的吞吐量，AWG输出焦平面处的劈裂以提供连续的波长覆盖，以及使器件在宽带上偏振不敏感的新算法。这些里程碑将指导下一代AWG的开发，具有更宽的自由光谱范围和更高的分辨率和吞吐量。
2017-07-11 astro-ph.IM physics.ins-det physics.optics
Analytical Alignment Tolerances for Off-Plane Reflection Grating Spectroscopy
未来的NASA X射线天文台将揭示各种高能天体物理现象。离面反射光栅可用于在0.3- 1.5 keV波段提供高通量和光谱分辨率，从而对高能天体物理过程进行前所未有的诊断。光栅光谱仪由多个对准的光栅组成，这些光栅与Wolter-I望远镜的会聚光束相交。每个光栅将被对准，使得衍射光谱在焦平面处重叠。未对准会降低光谱分辨率和有效面积。在本文中，我们提出了一个解析公式的对准公差，定义光栅的方向在所有六个自由度。我们验证我们的分析结果与光线跟踪模拟，充分探索对齐参数空间。我们还研究了失调对衍射效率的影响。
2013-08-25 astro-ph.IM
Effective area calibration of the reflection grating spectrometers of XMM-Newton. II. X-ray spectroscopy of DA white dwarfs
白矮星光谱已被广泛用作X射线和EUV仪器的校准源。XMM-牛顿反射光栅光谱仪（RGS）的有效面积空中校准依赖于可靠校准源的可用性。我们调查如何以及这些白矮星光谱可以用作标准蜡烛在最低的X射线的能量，以衡量绝对有效面积尺度的X射线仪器。我们计算了天狼星B和HZ 43 A的模型大气网格，并使用几个约束条件调整参数，直到两颗恒星的光谱比与钱德拉的低能透射光栅光谱仪（LETGS）观察到的比值一致。该比率与LETGS的有效面积中的任何误差无关。我们发现，我们可以约束的绝对X射线光谱的两颗恒星优于5%的精度。这两颗恒星的最佳模型接近于纯氢大气，我们对这两颗恒星中氦的数量或氢层的厚度进行了严格限制。我们对天狼星B中氦丰度的上限是之前基于EUVE数据检测到的氦丰度的4倍。我们还发现，我们的结果对天狼星B中莱曼伪连续不透明度中采用的截止值很敏感。我们得到最好的协议与长波长截止。白矮星模型大气可以用来推导X射线谱仪在最低能带的有效面积。绝对有效面积的精度可达到3- 4%。
2009-02-13 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
Calibration strategy for the SPICA/SAFARI instrument
SPICA是一个中红外到远红外空间任务，旨在探索星系，恒星和行星的形成过程。SPICA/SAFARI是一种远红外光谱仪，可提供34至230微米的近背景有限观测。SAFARI的核心由4个光栅模块组成，每个模块将光分散到5个TES探测器阵列上。光栅模块在整个波长范围内提供低分辨率（250）瞬时光谱。高分辨率（1500至12000）模式是通过在光栅前放置傅里叶变换光谱仪（FTS）来实现的。每个光栅模块检测器看到干涉图，从该干涉图可以构造高分辨率光谱。SAFARI数据将是复杂的光谱、时间和空间信息的叠加。除了<1%的光谱校准精度外，还需要1%的相对通量校准和10%的绝对通量校准精度。本文将讨论SAFARI的校准策略及其对仪器设计的影响
2021-01-12 astro-ph.IM
Stellar Spectroscopy Using Diffraction Grating, CMOS Monochrome Sensor and Reflecting Telescopes
School of Physical Sciences, National Institute of Science Education and Research, HBNI（物理科学学院，国家科学教育与研究中心，HBNI）
本文设计了一款低成本紧凑型恒星光谱仪，可与教育机构常见反射望远镜集成，成功记录多颗亮星光谱，为学生主导天文仪器项目提供实用框架。
2026-08-05 astro-ph.IM physics.ed-ph
Simulations of the Spectral Resolving Power of a Compact Space-Borne Immersion-Echelle Spectrometer Using Mid-Infrared Wave Tracing
我们进行了基于波动光学的数值模拟，在中红外波长的入射狭缝和光学像差的存在或不存在如何影响的光谱分辨率$R$的紧凑，高光谱分辨率的光谱仪包含浸没中阶梯光栅。我们测试了三种情况下的望远镜像差（无像差，散光和球面像差），假设像差预算的宇宙学和天体物理学空间红外望远镜（SPICA），它有一个20- $\mathrm{μm}$ -波长的衍射极限。在有狭缝的情况下，我们发现$R$的值在10- 20 $\mathrm{μm}$左右，近似与假定的像差无关，这与几何光学的预测明显不同。我们的研究结果还表明，从狭缝衍射提高了$R$通过扩大光栅窗口上的有效照明面积，这种改善在短波长下降。对于无狭缝的情况，我们发现像差对$R$的影响可以使用Strehl比率粗略估计。
2022-06-07 astro-ph.IM
Diffraction Gratings for X-ray Spectroscopy
本文综述了X射线衍射光栅在Chandra和XMM/Newton任务中的科学成果、光学设计与衍射物理，并展望了可大幅提升XGS性能的先进光栅技术及未来任务。
2024-09-03 astro-ph.IM
Software Polarization Spectrometer "PolariS"
我们已经开发了一个基于软件的偏振光谱仪，PolariS，获得全斯托克斯光谱与非常高的光谱分辨率为61赫兹。PolariS的主要目的是通过探测分子发射线的塞曼分裂来测量致密恒星形成核心中的磁场。该光谱仪由一个商用数字采样器和一台Linux计算机组成。该计算机配备了图形处理单元（GPU），使用NVIDIA开发的CUDA（计算统一设备架构）库处理FFT和互相关。由于模数转换器的量化精度和GPU中的运算精度很高，PolariS在线性度、动态范围、灵敏度、带通平坦度和稳定性方面具有出色的性能。该软件已在MIT许可证下发布，并向公众提供。在本文中，我们报告的PolariS的设计和它的性能通过工程测试和调试观察验证。
2014-12-03 astro-ph.IM
Extreme Ultraviolet and Soft X-Ray Diffraction Efficiency of a Blazed Reflection Grating Fabricated by Thermally Activated Selective Topography Equilibration
利用反射光栅光谱仪进行极紫外（EUV）和软X射线（SXR）光谱分析的未来天文台需要具有闪耀凹槽刻面和定制凹槽布局的高保真度光栅，这些凹槽通常是扇形的或具有轻微的曲率。虽然以单晶硅中的湿法各向异性蚀刻为中心的制造过程产生高效的闪耀光栅，但非平行凹槽布局的精度受到硅晶体的立方结构的限制。这激发了对光栅制造的替代技术的追求，即热激活选择性形貌平衡（TASTE），其使用灰度级电子束光刻来图案化抗蚀剂中的多级结构，然后通过优化的聚合物热回流来使3D图案平滑成连续的表面浮雕轮廓。使用TASTE，在硅衬底上的130 nm厚的聚（甲基丙烯酸甲酯）抗蚀剂中在50 mm × 7.5 mm的区域上图案化用于具有400 nm周期性和类似于不对称光栅的凹槽的反射光栅的模具。该结构通过使用钛作为粘附层的电子束物理气相沉积涂覆有15nm的金，然后在高级光源同步加速器设施的光束线6.3.2处测试EUV和SXR衍射效率。结果表明，一个准闪耀响应特性的27度闪耀角与槽面平滑到1.5 nm均方根。绝对峰阶效率范围从75%到25%，而总的相对效率在15.5 nm > lambda > 1.55 nm的测量带通上测量到90%的差距。
2020-03-13 astro-ph.IM
Line Spread Functions of Blazed Off-Plane Gratings Operated in the Littrow Mounting
未来的软X射线（10 - 50埃）光谱任务需要更高的有效区域和分辨率，以执行当前任务中的仪器无法完成的关键科学。采用离面反射光栅的X射线光栅光谱仪将能够满足这些性能标准。在Littrow安装中操作的具有闪耀凹槽刻面的离面光栅可以用于实现优异的吞吐量，从而实现高分辨率。我们已经制作了两个离面光栅闪耀槽轮廓通过一种技术，该技术使用常用的微细加工工艺，易于规模化大规模生产，并产生光栅定制给定的任务架构。这两个制造的光栅进行了测试，在利特罗安装在马克斯普朗克研究所的地外物理PANTER X射线测试设施，以评估其性能。测量了衍射级的线扩展函数，并报道了800 $\pm$ 20的最大分辨率。此外，我们还观察到证据的“闪耀”效应的衍射订单的相对效率的测量。
2016-03-15 astro-ph.IM
Wideband Infrared Spectrometer for Characterization of Transiting Exoplanets with Space Telescopes
本文提出了一个概念设计的光谱仪，专门用于表征过境系外行星与星载红外望远镜。采用交叉色散的设计旨在简单、紧凑、高度稳定，并且具有在宽波长区域上以高吞吐量同时覆盖的能力。典型的波长覆盖范围和光谱分辨能力分别为1-13微米，光谱分辨能力约为几百。基线设计包括两个探测器，两个棱镜与二向色涂层和微结构光栅表面，和三个反射镜。不采用运动部件。散焦的效果进行评估的情况下，一个简单的移位的检测器，和各向异性散焦，以保持光谱分辨率。还讨论了设计的变化及其在计划任务中的应用。
2012-05-09 astro-ph.IM
Development of high resolution arrayed waveguide grating spectrometers for astronomical applications: first results
天文光子学是下一代方法，它为即将到来的大型望远镜提供了近红外（NIR）光谱仪，并使其更加坚固和廉价。我们的光谱仪的目标要求是：约3000的分辨率，宽光谱范围（J和H波段），约30 nm的自由光谱范围，约80%（-1dB）的高片上吞吐量和小于1%（-20dB）的相邻片上波长通道之间的低串扰（高对比度）。阵列波导光栅（AWG）是一种很有前途的光子技术，以实现这些要求。我们已经开发出第一代AWG器件，使用硅基硅衬底，在波导的核心中有一层非常薄的氮化硅。通过优化波导的几何形状来最小化波导弯曲损耗。我们的第一代AWG器件专为H波段设计，分辨率约为1500，自由光谱范围约为10 nm，中心波长为1600 nm。这些器件的基底面仅为12 mm x 6 mm，具有宽带（1450-1650 nm）特性，片上峰值吞吐量约为80%（-1 dB），对比度约为1.5%（-18 dB）。这些结果证实了我们的设计，制造和模拟方法的鲁棒性。目前，这些器件是针对横向电（TE）偏振设计的，所有结果都是针对TE模式的。我们正在开发单独的J和H波段AWG，在更宽的自由光谱范围内具有更高的分辨率，更高的吞吐量和更低的串扰，使它们更适合天文应用。
2016-06-08 astro-ph.IM physics.ins-det physics.optics
Effective area calibration of the Reflection Grating Spectrometers of XMM-Newton. I. X-ray spectroscopy of the Crab nebula
蟹状星云和脉冲星被广泛用作X射线仪器的定标源。XMM-牛顿反射光栅光谱仪（RGS）的空中有效面积校准依赖于可靠校准源的可用性。我们研究如何使用螃蟹作为标准蜡烛的绝对有效面积校准的RGS可以获得。我们分析了RGS观测的螃蟹使用不同的仪器配置和空间偏移，并利用以前的测定的连续光谱的星云加脉冲星。由于RGS的高光谱分辨率，我们解决了主要的吸收边和检测中性氧的强1 s-2 p吸收线。我们得到了一个很好的适合螃蟹光谱使用这个固定的连续和吸收光谱确定的RGS。我们得到了H、N、O、Ne、Mg和Fe中性原子的精确柱密度，以及Fe II的清晰检测和其他离子的严格上限。我们的数据与早期的光学和紫外光谱测量这些离子中的一些是在很好的协议。我们发现太阳能的N和O的丰度，而Ne是过剩的1.7倍，Fe是不足的0.8倍。我们确认，有更少的灰尘在视线相比，基于吸收柱的预测。我们的光谱表明三价铁在尘埃中的作用比二价铁更突出。我们的高分辨率观测证实，蟹状星云可以作为一个X射线校准源。RGS光谱以前所未有的细节确定了蟹状星云的吸收光谱。
2009-02-06 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.IM
High-resolution, high-efficiency narrowband spectroscopy with an s-p-phased holographic grating in double pass
本研究针对传统中阶梯光栅光谱仪大气表征通光效率不足的问题，提出高条纹密度体相位全息光栅双程的高分辨率窄带光谱方法，实验验证其高分辨与高效率性能，并预估了可见光到近红外波段的可达性能上限。
2025-05-16 astro-ph.EP astro-ph.IM
Applied Nanofabrication for X-ray Grating Spectroscopy
通过活动星系核的软X射线吸收光谱测量星系晕和星系际介质中的扩散、高度电离重子含量是山猫X射线观测站飞行任务概念的一个主要科学目标，只能用下一代光栅光谱仪来实现。使用反射光栅技术实现这样的仪器需要数千个定制闪耀光栅，每个光栅都具有高衍射效率，以制造和对准来拦截到达Wolter-I望远镜焦点的辐射。本论文的目的是实现两个最近开发的技术在纳米纤维这项任务，重点是光束线衍射效率测试表征光谱灵敏度。特别地，热激活选择性形貌平衡（TASTE）被追求为用于制造具有关键优点的主光栅的手段，其使得闪耀凹槽刻面能够在不受衬底晶体结构限制的非平行凹槽布局上在聚合物电子束抗蚀剂中被图案化。此外，衬底保形压印光刻（SCIL）的研究作为一种方法，用于大规模制造高保真度的光栅复制品在硅溶胶-凝胶抗蚀剂，同时避免了许多与大面积图案化在其他纳米压印技术相关的的acromments。对镀有金的亚微米光栅原型进行的衍射效率测试表明，TASTE能够满足Lynx对光谱灵敏度的要求，在小凹槽周期处有改进的空间，并且虽然SCIL为Lynx光栅生产提供了一个有前途的途径，但由于抗蚀剂收缩，印记会遭受小的闪耀角减少。本论文的附录概述了X射线谱线、X射线光学和衍射光栅的物理基础。
2022-06-16 astro-ph.IM
X-ray performance of critical-angle transmission grating prototypes for the Arcus mission
Arcus是一种提出的软X射线光栅光谱仪探测器。它的目的是通过绘制星系和星系团内部和之间的热气体以及描述来自超大质量黑洞的喷流和风来探索宇宙反馈，并研究原行星盘和恒星吸积的动力学。Arcus的特点是为雅典娜任务开发的12米焦距掠入射硅孔光学器件。临界角透射（CAT）光栅有效地将高衍射级分散到CCD上。我们报告了类似Arcus的CAT光栅的新的和改进的X射线性能结果，包括记录两个共对准CAT光栅的分辨率。多个Arcus原型光栅面在PANTER设施中由SPO照明。刻面由结合到金属框架的$32\times32.5$ mm $^2$图案化硅膜组成。根据测量的膜中的光栅条的平均倾斜角来调整结合角。两个同时照射的小面显示出18 $^{\rm th}$和21 $^{\rm st}$级的Al-K $_α$双峰的轻微增宽，最佳拟合记录有效分辨能力为$R_G \approx 1.3^{+\infty}_{-0.5}\times10^4$（$3σ$），约为Arcus要求的3 - 4倍。我们测量了准全照明光栅的衍射效率在O-K波长在4 - 7级的Arcus类配置和比较结果与同步辐射光斑测量。几何效应和韧致辐射连续校正后，我们发现在两个不同的设施，以及与用于Arcus有效面积预测的模型之间的充分和现场照明协议。我们发现，这些飞行状光栅满足衍射效率，大大超过了分辨率Arcus的要求。
2022-06-17 astro-ph.IM
CHIRON - A Fiber Fed Spectrometer for Precise Radial Velocities
CHIRON光学高分辨率阶梯光栅光谱仪于2011年在CTIO的1.5米望远镜上投入使用。该仪器的设计具有高通量和稳定性，目标是高精度和高节奏地监测明亮恒星的径向速度，以发现低质量系外行星。当使用总效率（包括望远镜和探测器）为6%或更高的切片器时，可以获得R= 79，000的光谱分辨率，而对于明亮的恒星，分辨率为R= 136，000。覆盖415至880 nm的固定光谱范围。中阶梯光栅被放置在真空外壳中，仪器温度稳定在± 0.2 ℃。稳定的照明是由一个八边形的多模光纤具有良好的光扰特性。碘池用于波长校准。本文介绍了该仪器的主要光学系统、光纤馈源、探测器、测量仪等方面，以及观测过程和数据处理。
2013-09-16 astro-ph.IM
Toward volume manufacturing of high-performance soft x-ray critical-angle transmission gratings
本文针对Arcus和Lynx等X射线光谱任务对大量高性能软X射线光栅的需求，开发了基于200 mm晶圆工具的大幅面批量制造工艺，并通过电子束掩模投影光刻与深硅刻蚀技术提升CAT光栅的衍射效率和分辨率。
2020-12-08 astro-ph.IM
Updating the Chandra HETGS Efficiencies using In-Orbit Observations
利用连续亮光源的飞行观测，对高能透射光栅光谱仪（HETGS）中光栅的效率进行了更新。该程序首先涉及验证从+1和-1阶获得的通量匹配，这检查污染物模型和CCD量子效率是否一致。然后，使用高能量光栅（HEGs）导出的通量进行了比较，从中能量光栅（MEGs）。将通量比拟合为低阶多项式，该低阶多项式被分配给高于IkeV的MEG或低于IkeV的HEGs。由此产生的效率进行了测试，通过检查适合耀变体光谱。
2012-10-31 astro-ph.HE astro-ph.IM
First results from a next-generation off-plane X-ray diffraction grating
未来NASA的X射线光谱任务将需要高通量、高分辨率的光栅光谱仪。离面反射光栅能够满足实现这些任务的科学目标所需的性能要求。我们已经确定了一种新的光栅制造方法，利用普通的光刻和微细加工技术，以产生高保真度的凹槽轮廓，以实现这一性能。该工艺的应用已经产生了初始母版，其表现出径向（沿凹槽尺寸的可变线间距）、高密度（>6000个凹槽/mm）、层状轮廓。该预母版已在BESSY II同步加速器光设施中进行了衍射效率测试，并将高达55%的入射光衍射成可用的光谱级。此外，光谱分辨能力的测试表明，这些光栅能够获得远高于1300（$λ/Δλ$）的分辨率，其限制是由于测试装置而不是光栅。获得这些结果提供了信心，这种制造过程是能够生产下一代的X射线天文台的离面反射光栅。
2013-01-23 astro-ph.HE astro-ph.IM
On-sky demonstration at Palomar Observatory of the near-IR, high-resolution VIPA spectrometer
本文展示了IPAG研制的近红外高分辨率VIPA光谱仪在帕洛马天文台海尔望远镜上的实天空测试，验证了其紧凑设计、分辨率和透射率优势，并与PARVI及BASS2000进行了对比。
2023-05-31 astro-ph.EP astro-ph.IM
Experimental test of a 40 cm-long R=100 000 spectrometer for exoplanet characterisation
高分辨率光谱学是目前和未来天文仪器的关键要素。特别是，与高对比度成像仪和日冕仪相结合，高光谱分辨率能够实现更高的对比度，并已被确定为一个非常强大的组合来识别系外行星，从现在的巨型行星开始，到最终的类地行星。在这种情况下，我们提出了一个创新的阶梯光栅光谱仪的基础上使用VIPA（虚拟成像相控阵，白崎1996年）的实施。VIPA本身是一种特殊类型的法布里-珀罗干涉仪，用作具有比普通衍射光栅大得多的色散功率的角色散器。VIPA是一种高效的小型组件（3 cm x 2.4 cm），在多功能设计中充分利用了单模注入的优势。这里介绍的整个仪器是一个紧凑的，高分辨率（R > 80 000）光谱仪的概念验证，专用于H和K波段，在IPAG开发的高色散日冕项目的背景下。光具座的占地面积为40 cm x 26 cm ;它由两个单模光纤（SMF）馈电，一个专用于伴星，一个专用于恒星和/或校准通道，并冷却到80 K。本通讯首先介绍了该项目的科学和仪器背景，以及高分辨率光谱分析中单模操作的主要优点。在回顾了VIPA的物理结构及其在阶梯光谱仪设计中的实现之后，详细介绍了光谱仪的光学设计。总之，进一步的步骤（集成，校准，耦合与自适应光学）和可能的优化简要介绍。关键词：中阶梯光谱仪，高光谱分辨率，系外行星，高色散日冕照相术，红外，自适应光学，球
2018-12-21 astro-ph.IM
Characterization of a symmetric-facet dual-ruled grating for spatial heterodyne spectroscopy
Lunar and Planetary Laboratory, University of Arizona（亚利桑那大学月球与行星实验室）；Department of Electrical and Computer Engineering, University of Arizona（亚利桑那大学电气与计算机工程系）
针对双波段空间外差光谱仪中双刻线光栅的间隙问题，实验验证了对称刻面双刻线光栅的性能，通过测量衍射效率并与严格耦合波分析对比，证明了其可行性。
2026-06-19 astro-ph.IM physics.optics
The Miniature X-ray Solar Spectrometer (MinXSS) CubeSats: spectrometer characterization techniques, spectrometer capabilities, and solar science objectives
微型X射线太阳光谱仪（MinXSS）是一对3U立方体卫星。双立方体卫星中的第一颗（MinXSS-1）于2015年12月发射到国际空间站，将于2016年中期部署。两颗MinXSS立方体卫星都利用Amptek的商用现货（COTS）X射线光谱仪测量0.5至30 keV的太阳辐照度，标称0.15 keV FWHM光谱分辨率为5.9 keV，以及LASP开发的X射线宽带光度计，具有类似的光谱灵敏度。MinXSS的设计和开发涉及40多名研究生，由科罗拉多大学博尔德分校的教授和专业人士监督。以前的大多数太阳软X射线测量要么是在高光谱分辨率与窄带或光谱积分（宽带）光度计。MinXSS将在相对较大的能量范围内进行独特的软X射线测量，具有中等光谱分辨率，以研究太阳活动区演变、太阳耀斑以及太阳软X射线发射对地球电离层的影响。本文重点介绍了X射线谱仪仪器表征技术，涉及放射性X射线源和美国国家标准与技术研究所（NIST）的同步辐射紫外辐射装置（SURF）。讨论了光谱仪的光谱响应、光谱分辨率、响应线性以及未来太阳科学的目标。
2016-08-17 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
The Far-Infrared Enhanced Survey Spectrometer (FIRESS) for PRIMA: Approach and Estimated Performance
本研究提出PRIMA任务的FIRESS光谱仪架构，含4个R~100光栅模块与KIDs阵列，可启用傅里叶变换高分辨率模式，验证设计满足探测器要求并给出性能建模与观测项目开发指南。
2025-09-02 astro-ph.GA astro-ph.IM physics.ins-det
A Suborbital Payload for Soft X-ray Spectroscopy of Extended Sources
我们提出了一个亚轨道火箭有效载荷能够进行软X射线光谱的扩展源。有效载荷在17-107埃的带通中可以在直径为3.25度的源上达到~100（lambda/dlambda）的分辨率。这使得分析附近超新星遗迹的整体能量平衡和漫射软X射线背景的详细性质成为可能。仪器的主要组成部分是：线栅准直器，离面光栅阵列和气体电子倍增探测器。由于其相对简单的指向和遥测要求以及丰富的潜在科学目标，这种有效载荷适用于较长时间的轨道火箭。
2011-04-18 astro-ph.HE astro-ph.IM
