Large-area Reflective Infrared Filters for Millimeter/sub-mm Telescopes
地面毫米和亚毫米望远镜正试图用更大的低温冷却测辐射热计阵列对天空进行成像，但在减轻伴随大孔径的红外负载方面面临挑战。由机械冷却器支持的吸收性红外滤光器不足以与孔径尺寸成比例。放置在望远镜窗口后面的反射金属网过滤器提供了一个可扩展的解决方案，原则上，但受到光刻的限制，直径在300 mm以下。我们提出了激光蚀刻作为一种替代技术，光刻制造大面积反射过滤器，并显示从实验室测试的结果500 mm直径的过滤器。利用现有的能力，可以使用激光蚀刻制造直径达700 mm的滤波器。
2014-07-22 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
Characterization of Solar Telescope Polarization Properties Across the Visible and Near-Infrared Spectrum. Case Study: The Dunn Solar Telescope
精确的天体物理偏振测量需要对用于获得观测结果的望远镜和仪器的偏振特性进行适当的表征。随着新的和即将到来的太阳望远镜的孔径尺寸的增加，确定望远镜和仪器的穆勒矩阵变得越来越困难。我们已经进行了详细的多波长特性的邓恩太阳望远镜（DST）在国家太阳天文台/萨克拉门托峰作为一个案例研究，并探讨各种可能性，为确定其偏振特性。结果表明，本文提出的望远镜模型比以往的工作更合适，因为它更好地描述了铝涂层反射镜的波长依赖性。我们探讨了充分的自由度允许使用一种新的数学形式主义的模型。最后，我们调查使用偏振计校准数据在一天中的不同时间来表征望远镜，并发现可以以这种方式获得非常有价值的信息的望远镜属性。结果也是一致的入射窗口偏振器的测量，打开非常有趣的可能性，为未来的大口径太阳望远镜，如ATST或EST的校准。
2010-09-15 astro-ph.IM
PhoSim-NIRCam: Photon-by-photon image simulations of the James Webb Space Telescope's Near-Infrared Camera
最近的仪器项目已拨出资源开发模拟天文图像的代码。新的基于物理学的模型是必不可少的理解望远镜，仪器和观测环境系统学。在弱引力透镜、星系形态和其他敏感测量的背景下，对这些系统学的深入理解尤其重要。在这项工作中，我们提出了一个适应的物理为基础的从头算图像模拟器：光子模拟器（PhoSim）。我们修改PhoSim与近红外相机（NIRCam）-詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）上的主要成像仪器一起使用。该光子蒙特卡罗代码复制了观测目录、望远镜和相机光学、探测器物理学和读出模式/电子学。重要的是，PhoSim-NIRCam模拟整个视场的几何像差和衍射。给出了全场和波长相关的点扩散函数。模拟图像的河外场。计划在在轨调试期间进行广泛的验证。
2019-05-15 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
Wide-Field InfraRed Survey Telescope (WFIRST) Interim Report
2010年12月，美国宇航局为WFIRST（宽视场红-红巡天望远镜）创建了一个科学定义小组（SDT），该望远镜被Astro 2010年十年巡天计划推荐为大型空间任务的最高优先事项。SDT被特许与GSFC的WFIRST项目办公室和JPL的计划办公室合作，为WFIRST制作设计参考任务（DRM）。本文介绍了一种临时DRM。DRM将于2012年完成。
2011-08-05 astro-ph.IM
Report of the Kavli IAU Workshop on Global Coordination: Future Space-Based Ultraviolet-Optical-Infrared Telescopes
国际努力在推动天体物理学的所有领域方面发挥着关键作用。战略规划对于探索可能的合作伙伴关系和联合项目并最大限度地提高其科学回报至关重要，否则将无法负担这些合作伙伴关系和联合项目。为此，国际天文学联合会（IAU）于2016年成立了地面和空间天体物理学全球协调工作组。工作组于2017年7月举行了Kavli IAU研讨会，主题为“全球协调：未来的天基紫外-光学-红外望远镜”，汇集了来自17个国家的科学领导人，讨论了未来大规模紫外/光学/红外太空任务的迫切科学驱动因素，技术要求，政治限制和机会。本报告总结了讲习班的情况，并建议世界各地的天文学家加强活动，探索利用这一飞行任务开展科学研究的可能性，包括考虑仪器和技术的定义和开发、建造、发射、数据分析和补充科学。研讨会的演示文稿可在https://www.strw.leidenuniv.nl/KavliIAU2017上查阅。
2017-09-19 astro-ph.IM
IR Spectrometer Project for the BTA Telescope
本文介绍了俄罗斯科学院6米望远镜BTA（特殊天体物理观测站）的新型制冷红外分光光度计项目。该设备将扩大6米BTA望远镜观测的波长范围，使其接近近红外（0.8-2.5微米）。
2013-09-06 astro-ph.IM
The Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy (VISTA): Design, Technical Overview and Performance
可见光和红外天文巡天望远镜（VISTA）是欧洲南方天文台帕拉纳尔天文台的4米宽视场巡天望远镜，配备了世界上最大的近红外成像相机（VISTA红外相机，VIRCAM），视场直径为1.65度，67 Mpixel，有效像素面积为0.6平方度，工作波长为0.8 - 2.3微米。我们提供了该项目的简短历史，并概述了整个系统的技术细节，包括光学设计，反射镜，望远镜结构，红外相机，主动光学，外壳和软件。该系统包括几个创新的设计特点，如f/1主镜，分色冷挡板相机设计和复杂的波前传感系统提供闭环5轴对准的次镜。最后，我们总结了所提供的性能，并简要概述了六个ESO公众调查正在进行的VISTA。
2015-03-11 astro-ph.IM
The NASA Infrared Telescope Facility
本白皮书介绍了美国宇航局红外望远镜设施，它的能力，以及它在行星天文学当前和未来研究中的作用。
2009-11-01 astro-ph.EP astro-ph.IM
Site testing campaign for the Large Optical/infrared Telescope of China: Overview
大型光学/红外望远镜（LOT）是我国西部地区计划在未来10年内建成的一座12 m口径的地基光学/红外望远镜。根据卫星遥感数据，并考虑到地理、后勤和政治因素，选择了三个候选地点进行地面天文性能监测。这些遗址包括：西藏阿里、四川稻城、新疆慕士塔格。到目前为止，这三个地点已经连续收集了两年的数据。在本文中，我们将介绍这次现场测试活动，并介绍其在2017年3月至2019年3月期间获得的监测结果。
2020-02-01 astro-ph.IM
Preliminary results on the characterization and performances of ZBLAN fiber for infrared spectrographs
目前的望远镜和未来的超大型望远镜使用光纤光谱仪来观察光学和红外波长。光纤的使用大大简化了摄谱仪与望远镜的接口。在高光谱分辨率（R> 50，000）下，光纤可用于实现非常高的光谱精度。GIANO是一个红外（0.95-2.5μm）高分辨率（R= 50，000）光谱仪[1] [2] [3]，最近在TNG望远镜（La Palma）上投入使用。该仪器的设计和建造是为了从望远镜直接馈电[4]。然而，由于在预调试阶段对望远镜接口施加的限制，它必须位于旋转建筑物上，远离望远镜焦点。为此，研制了一种基于85 μm纤芯ZBLAN红外传输光纤的新型望远镜接口。在这篇文章中，我们报告的第一个，初步结果的影响，这些纤维的质量记录光谱与GIANO和一个类似的摄谱仪，我们在实验室设置。这些影响主要与模式噪声（MN）有关，在GIANO中，由于波长更长，因此比光学光谱仪更明显。
2014-07-11 astro-ph.IM
The estimate of sensitivity for large infrared telescopes based on measured sky brightness and atmospheric extinction
为了评估大气、仪器和探测器噪声对地基红外望远镜灵敏度的影响，建立了一个可以计算极限星等和信噪比的灵敏度模型（$S/N$）。用阿里站和稻城站的$\rm M'$波段天空亮度和大气消光的初步测量值对模型进行了检验。我们发现，在$-135^\circ \rm C$一个优秀的科学探测器和仪器所造成的噪音可以忽略相比，$\rm M'$波段的天空背景噪音。因此，对于10米望远镜，当$S/N=3$和总曝光时间为1秒时，受大气限制的星等为阿里的$13.01^{\rm m}$和稻城的$12.96^{\rm m}$。即使在不太理想的情况下，即，当深低温探测器的读出噪声小于$200e^-$，仪器被冷却到低于$-87.2^\circ \rm C$时，上述幅度最多减小$0.056^{\rm m}$。因此，天文学家可以根据大型望远镜在给定红外波段的观测要求，将该灵敏度模型用作指导场地勘测、探测器选择和仪器热控制的工具。
2020-09-24 astro-ph.IM
Wide-Field InfraRed Survey Telescope (WFIRST) Mission and Synergies with LISA and LIGO-Virgo
广角红外巡天望远镜（WFIRST）是美国宇航局的一项太空任务，计划于2024年发射。它有一个2.4米的望远镜、在0.7 - 2.0微米范围内工作的宽视场红外仪器和一个在400 - 1000纳米范围内工作的系外行星成像日冕仪。该天文台将在J=27 AB的数千平方度范围内进行星系勘测，以进行暗能量弱透镜和重子声学振荡测量，并将监测几平方度的范围，以进行暗能量SN Ia研究。它将对银河系隆起进行微透镜观测，以进行系外行星普查，并利用探路者日冕仪对附近的系外行星进行直接成像观测。该任务将有一个强大且资金充足的客座观察员计划，占观察时间的25%。WFIRST将成为时域天文学和与引力波实验协调观测的有力工具。附近的中子星联星（LIGO-Virgo）或河外超大质量黑洞联星（LISA）合并产生的引力波事件将产生WFIRST可以观测到的电磁辐射。
2014-11-02 astro-ph.IM
SPICA: the next generation Infrared Space Telescope
本文介绍了SPICA的概况，SPICA是一个用于宇宙学和天体物理学的空间红外望远镜，它是一个世界级的空间天文台，具有低温冷却的~3.2m望远镜（<6 K），可用于中红外和远红外天文学（从5到~ 210 um）。它的高空间分辨率和前所未有的灵敏度在光度和光谱模式将使我们能够解决一些关键的天文学问题。SPICA的大，冷孔径将提供两个数量级的灵敏度优势，目前远红外设施（λ>30微米波长）。在目前的设计中，SPICA将携带中红外照相机、光谱仪和日冕仪（由日本宇宙航空研究开发机构提供）以及远红外成像仪FTS光谱仪SAFARI（~34-210微米，由SRON牵头的欧洲/加拿大财团提供）。还在讨论远红外/亚毫米光谱仪（美国航天局提议）等补充仪器。SPICA将成为其时代唯一的空间天文台，以弥合JWST和ALMA之间的远红外波长差距，并开展在可见光或亚毫米波长无法实现的独特科学。在这篇文章中，我们总结了一些科学进步，这些进步将通过与以前的红外空间任务相比灵敏度的大幅增加而成为可能。
2011-01-07 astro-ph.IM
A comparison of possibilities to measure the coordinates of a moving hot body using an infrared telescope or Doppler radar
比较的灵敏度的方法，使我们能够确定一个移动的热体的坐标。
2014-07-30 astro-ph.IM physics.ins-det
IO:I: A Near-Infrared Camera for the Liverpool Telescope
IO：I是利物浦望远镜最近委托的一种新仪器，将目前的成像能力扩展到光学和近红外范围。通过使用以前退役的仪器的低温恒温器作为原型的基础，并使用Teledyne的1.7 $μm$截止Hawaii-2 RG HgCdTe探测器、SIDECAR ASIC控制器和JADE 2接口卡对其进行改装，成本已降至最低。在本文中，低温恒温器改造过程中的机械，电子和低温方面将一起审查的软件/硬件设置的描述。随后讨论了表征测试的结果，包括读取噪声、转换增益、全阱深度和线性度的测量。最后，本文简要概述了自主数据处理过程，并介绍了对天空进行测光测试的结果，管道处理的数据。
2015-12-21 astro-ph.IM
The Infrared Imaging Spectrograph (IRIS) for TMT: closed-loop adaptive optics while dithering
红外成像光谱仪（IRIS）是30米望远镜（TMT）上窄场红外自适应光学系统（NFIRAOS）的第一台轻型客户端仪器。IRIS包括三个自然导星（NGS）仪器上波前传感器（OIWFS），用于测量仪器焦平面中的倾斜/倾斜和聚焦误差。NFIRAOS也有一个内部的自然引导星波前传感器，IRIS和NFIRAOS必须精确地协调它们的波前传感器定位器的运动，以在望远镜抖动时跟踪NGS的位置（偏移望远镜以覆盖更多的区域），以避免昂贵的重新获取时间惩罚。首先，我们对所有相关子系统的排序策略进行了概述。然后，我们预测的运动的望远镜抖动的基础上提供的有限元模型TMT，最后分析延迟和抖动的问题，影响传播的位置需求从望远镜控制系统到个别电机控制器。
2018-08-22 astro-ph.IM
InfraRed On-Detector Guide-Windows in the era of Extremely Large Telescopes
未来的极大望远镜（ELT）将需要自适应光学（AO）系统的进步，以充分发挥其潜力。除了单独的专用波前传感器之外，人们认识到，许多新仪器也需要科学焦平面本身内的波前传感。一种方法是使用探测器上引导窗口（ODGW），由此科学探测器的小子窗口被连续地读出（~ 10 s-100 s Hz），与整个芯片的较慢读取（>10 s）并行。这些窗口中的引导星质心可用于校正振动和弯曲。这些窗口的另一个潜在用途是在高节奏下执行局部重置，以防止饱和并最小化明亮光源的余辉。我们已经使用5 μ m截止Teledyne HAWAII-2 RG红外探测器和新的天文研究相机Gen-4控制器制作了ODGW系统原型。我们描述了我们的ODGW模式的实现，和科学图像的文物，观察。
2022-08-15 astro-ph.IM
Laboratory demonstration of a cryogenic deformable mirror for wavefront correction of space-borne infrared telescopes
本文介绍了一种基于微机电系统（MEMS）技术的具有1,020个致动器的低温变形镜（DM）。低温星载红外望远镜由于镜面形状误差会产生波前误差，使成像性能变差。为了解决波前在轨校正问题，我们研制了一种MEMS加工的静电微镜，该微镜具有特殊的低温环境结构。我们进行了一个实验室演示其操作在3个冷却循环之间的5 K和295 K。利用激光干涉仪，我们首次检测到了低温下外加电压所对应的变形。根据静电位移机的工作原理，将电压与位移之间的关系定性地用二次函数表示。我们还发现，它有一个高的操作重复性的几纳米RMS和没有显着的滞后。利用重复性的测量值，我们模拟了用我们的DM进行波前校正对PSF的改善。这些结果表明，我们开发的DM是有效的，以提高成像性能和PSF对比度的星载红外望远镜。
2017-09-29 astro-ph.IM
Validating the Local Volume Mapper acquisition and guiding hardware
本地体积映射器（LVM）项目是斯隆数字巡天五号的三个巡天项目之一，它将使用宽场积分场光谱法绘制南部天空大部分区域的星际气体排放。四个16厘米的望远镜在siderostat配置饲料积分场单位（IFU）。一个可靠的获取和指导（A&G）战略将有助于确保我们实现我们的科学目标。每个望远镜都有用于A&G的商用CMOS相机。在这项工作中，我们提出了我们的验证相机的性能。我们的测试表明，当在理想增益设置和20°C的环境温度下工作时，相机的读出噪声约为5.6e-，暗电流为21 e-/s。为了确保它们在高海拔观测站（如Las Campanas天文台）的性能，我们研究了相机在不同环境压力和不同被动冷却解决方案下的热行为。使用测量的属性，我们计算了指导曝光的亮度极限。在5 s曝光时间下，我们达到了大约16.5 Gaia gmag的深度，信噪比（SNR）>5。使用盖亚早期数据发布3，我们验证了大约25000个测量点中的每个点都有足够的指南星。为了准确采集，我们还需要知道焦平面几何形状。我们提出了一种方法，结合片上天体测量和使用点源显微镜测量的IFU小透镜和单个CMOS像素的相对位置，约2 $μ$ m的精度。
2022-08-09 astro-ph.IM
UCIRC2: EUSO-SPB2's Infrared Cloud Monitor
第二代超压气球极端宇宙空间观测站（EUSO-SPB 2）是一种探测能量超过1 EeV的超高能宇宙射线和能量超过10 PeV的甚高能中微子的气球仪器。EUSO-SPB 2由两个望远镜组成：一个指向下方的荧光望远镜用于探测UHECR，另一个指向临边的切伦科夫望远镜用于探测由上行的τ中微子和临边下方的背景信号产生的τ轻子诱导的簇射。这些望远镜视场内的云减少了EUSO-SPB 2的几何孔径，特别是荧光望远镜。因此，在整个数据采集过程中，必须监测荧光望远镜视野内的云层覆盖率和云顶高度。芝加哥大学的红外摄像机（UCIRC 2）将使用两台红外摄像机监测这些云，其响应中心波长为10和12微米。通过在跨越云热发射峰值的波长处捕获图像，UCIRC 2将测量云的色温，从而测量云顶高度。在这篇文章中，我们提供了一个概述UCIRC 2，包括其建设和用于校准仪器的技术的讨论更新。
2021-12-20 astro-ph.IM
The Mid-Infrared Instrument for the James Webb Space Telescope, IX: Predicted Sensitivity
我们提出了一个估计的性能，将实现在在轨操作的JWST中红外仪器，MIRI。根据子系统和仪器级测试的测量结果，介绍了主成像仪和光谱仪系统从天文目标探测光子的效率，并详细讨论了端到端传输预算。提供了可以在不使探测器饱和的情况下测量的最亮的目标通量。微弱源的长时间观测的灵敏度以在10，000秒观测后达到10的信噪比所需的目标通量表示。介绍了灵敏度模型中使用的算法，包括在MIRI飞行模型和飞行探测器测试过程中获得的理解。
2015-08-10 astro-ph.IM
Toward a large bandwidth photonic correlator for infrared heterodyne interferometry
有人提出红外外差干涉测量法，作为在中红外线上重新组合公里基线上的大量望远镜的一种实际的替代办法。然而，目前有限的相关能力施加强烈的限制，这种吸引人的技术的灵敏度。在本文中，我们提出了解决的问题的传输和相关的宽带宽信号在千米的距离，通过引入红外外差干涉测量中的光子处理。我们描述了两个望远镜的光子双边带关联函数的架构，以及这个概念的原理验证测试台上的实验演示。我们证明了\textit{a posteriori}相关的两个红外信号先前产生的双望远镜模拟器中的双边带光子关联函数。通过关联函数得到$13\%$的信噪比的退化，相当于噪声因子$\text{NF}=1.15$，并且从这些测量中检索我们的输入信号的时间相干特性。我们的研究结果表明，光子处理可以用来关联外差信号与潜在的大幅度增加的检测带宽。这些发展为中红外外差干涉测量的宽带宽信号的光子处理开辟了道路，特别是对于大量的望远镜和直接成像器复合器。
2020-06-08 astro-ph.IM
Precision Time-series Photometry in the Thermal Infrared with a 'Wall-Eyed' Pointing Mode at the Large Binocular Telescope
由于大气引起的变化的时间尺度很短，使用比较星可以改进从地面设施获得的时间序列测光。然而，天空在热红外（3-5微米）中是明亮的，并且可用探测器的视场相应地较小，使得在与科学目标相同的视场中具有校准星非常不寻常。在这里，我们提出了一种新的方法，通过同时成像的科学目标和校准星，分离<2阿明，到10 × 10 asec视场探测器获得差分测光。我们利用LBT独特的双目设计，将两个共同安装的望远镜分开，同时获得三组观测中的两个目标。结果表明，在LS波段（3.3 μ m）的可实现的散射是在百分比水平的明亮的目标，并可能更好地与更重的采样和表征的系统。
2017-12-19 astro-ph.IM
The Mid-Infrared Instrument for the James Webb Space Telescope I: Introduction
MIRI（詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）的中红外仪器）的工作范围为5至28.5微米，并在此范围内组合：1。前所未有的敏感度; 2.）亚弧秒角分辨率; 3.）不受大气干扰; 4.）空间观测的固有稳定性; 5.）一套多功能功能，包括成像、低分辨率和中分辨率光谱学（带有积分场单元）和冠状照相术。我们用各种科学例子说明了这种独特的能力组合的潜在用途：1。成像系外行星; 2.）系外行星的凌日和日食光谱; 3.）探索恒星和行星形成的第一阶段，包括识别生物活性分子; 4.）确定星系组装时的恒星形成速率和质量增长; 5.）最年轻的大质量星系本文介绍了一系列涵盖该文书各个方面的十个问题。
2015-08-10 astro-ph.IM
Transition-edge sensor detectors for the Origins Space Telescope
起源太空望远镜是2020年天体物理学十年调查正在研究的四个旗舰任务之一。随着5.9米冷（4.5 K）望远镜从太空部署，起源承诺在近，中，远红外前所未有的灵敏度，从2.8 - 588 $μ$米。这要求在所有Origins仪器中使用超灵敏和稳定的探测器。目前，没有已知的探测器可以满足起源在近红外到中红外的稳定性要求，或其在远红外的灵敏度要求。在这项工作中，我们讨论了过渡边缘传感器的适用性，作为量热计和测辐射热计，以满足这些要求，并制定了一条道路，以改善目前的最先进的。
2020-12-11 astro-ph.IM
TIFR Near Infrared Imaging Camera-II on the 3.6-m Devasthal Optical Telescope
TIFR近红外成像相机-II是一种闭合循环氦低温冷却成像相机，配备雷神公司512 x 512像素InSb Aladdin III象限焦平面阵列，对1-5微米波段的光子具有灵敏度。在本文中，我们根据2017年5月11日至14日和2017年10月7日至31日期间进行的校准观测，介绍了新安装的3.6米Devasthal光学望远镜（DOT）上相机的性能。在初步鉴定后，该相机已于2017年5月被释放给印度和比利时天文学界进行科学观测。该相机在DOT上提供约86.5 arcsec x 86.5 arcsec的视场，像素尺度为0.169 arcsec。在近红外波段望远镜站点的视宁度通常是亚弧秒，2017年10月16日在近红外K波段实现的最佳视宁度约为0.45弧秒。该相机被认为能够在J，H和K波段进行深度观测，与世界各地的其他4米级望远镜相当。这台相机的另一个亮点是对宽视场红外巡天探测器（WISE）W1波段（3.4微米）的观测能力，在窄L波段（nbL; lambda_{cen} ~3.59微米）的星等为9.2。因此，相机可以作为一个很好的补充仪器来观察斯皮策红外线阵列相机（[3.6] <= 7.92 mag）和WISE W1波段（[3.4] <= 8.1 mag）中饱和的明亮nbL波段光源。还检测到在3.3微米处具有强多环芳烃（PAH）排放的源。本文详细介绍的意见和估计参数。
2018-02-14 astro-ph.IM
TIRCAM2: The TIFR Near Infrared Imaging Camera
TIRCAM 2（TIFR近红外成像相机- II）是一种闭合循环冷却成像仪，由塔塔基础研究所的红外天文组开发，用于使用现有的印度望远镜在1至3.7微米的近红外波段进行观测。在本文中，我们描述了TIRCAM 2的一些技术细节，并报告其观测能力，测量性能和极限星等与2米IUCAA Girawali望远镜和1.2米PRL Gurushikhar望远镜。主要的亮点是相机在nbL（3.59微米）波段的观测能力，使我们能够在3.3微米处绘制多环芳烃（PAH）排放的主要动机。
2012-11-23 astro-ph.IM
The Mid-Infrared Instrument for the James Webb Space Telescope, VIII: The MIRI Focal Plane System
我们描述了MIRI焦平面系统的布局和独特的功能。我们从探测器阵列及其读出集成电路（结合放大器单元和多路复用器），电子学，以及控制数据收集和输出信号数字化并传递到JWST航天器电子系统的步骤开始。然后，我们讨论这个MIRI数据系统的操作，包括探测器读出模式，子阵列的操作，和数据格式。最后，我们总结了系统的性能，包括数据管道中需要纠正的剩余异常。
2015-08-10 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
Fusion between ground- and space-based mid-infrared observations
由于探测器技术的改进和望远镜直径的增大，中红外天文学（工作波长为2至25 $μ$ m）在过去几十年中取得了重大进展。空间观测站得益于没有大气吸收，从而能够达到进行三维超光谱观测所需的极高灵敏度，但望远镜的直径有限（$< 1$米），因此只能以低角分辨率（通常为几弧秒）进行观测。另一方面，地面设施受到强烈的大气吸收的影响，但使用大型望远镜（直径8米以上）通过中红外范围内选定的窗口进行亚角秒角分辨率成像。在本文中，我们提出了一种基于Lee和Seung的非负矩阵分解（NMF）的方法来合并来自空间和地面的中红外（mid-IR）望远镜的数据，以结合最佳的灵敏度，光谱覆盖率和角分辨率。我们证明了这种技术的效率时，应用到真正的中红外天文数据。我们建议，这种方法可以应用于任何组合的低和高空间分辨率积极的高光谱数据集，只要光谱的数据的多样性允许分解成组件使用NMF。
2011-06-14 astro-ph.IM
The Mid-Infrared Instrument for the James Webb Space Telescope, V: Predicted Performance of the MIRI Coronagraphs
中红外仪器的成像通道配备了四个日冕仪，提供高对比度成像能力，用于研究微弱的点源和扩展发射，否则这些发射将被附近的亮点源淹没。这些明亮的来源可能包括被系外行星和星周物质环绕的恒星，围绕后主序星的质量损失包络，活动星系中的近核环境，以及遥远类星体的宿主星系。本文介绍了日冕观测模式的MIRI，以及性能评估的基础上测量的MIRI飞行模型在低温真空测试。还提供了冠状手术的简要概述。最后给出了几个天体目标的模拟MIRI日冕观测结果。
2015-08-10 astro-ph.IM
Conceptual Opto-Mechanical design of SHARP: a near-infrared multi-mode spectrograph conceived for the next-generation telescopes
本文介绍了为下一代极大望远镜设计的近红外多模式光谱仪SHARP的光机设计，其利用MCAO系统优势，包含NEXUS和VESPER两个单元，采用紧凑结构以降低制冷功耗并便于维护。
2025-09-08 astro-ph.IM
The Photo-z Infrared Telescope (PIRT) -- a space instrument for rapid follow up of high-redshift gamma-ray bursts and electromagnetic counterparts to gravitational wave events
Photo-Z-Red望远镜（PIRT）是伽莫夫探测器上的一个仪器，目前被提议用于NASA天体物理学中型探测器。PIRT与一个配套的宽视场仪器--龙虾眼X射线望远镜（LEXT）协同工作，后者将识别可能与高红移伽马射线爆发（GRB）或引力波（GW）事件的电磁对应物有关的X射线瞬变。在接收到LEXT发出的警报触发后，航天器将旋转到瞬态源上的PIRT视场中心。然后，PIRT将开始在10弧分视场范围内同时在5个波段（跨度为0.5 - 2.5微米）中积累数据。每个PIRT字段将包含数百个源，其中只有一个与LEXT瞬态相关联。PIRT将收集必要的数据，以确定具有红移$z > 6$的伽马射线暴源，预期源定位优于1角秒。与地面的近实时链路将使大型地面望远镜或詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）能够及时跟踪。PIRT还将允许GW事件对应物的定位和表征。我们讨论的仪器设计，板上的数据处理方法，和系统的预期性能。
2021-11-17 astro-ph.IM
Improving mid-infrared thermal background subtraction with Principal Component Analysis
本研究利用主成分分析改进地基热红外观测的背景扣除，相比经典方法在高对比度成像和孔径测光中分别提升对比度达2倍和灵敏度2-3倍，为未来大型红外望远镜奠定基础。
2024-05-28 astro-ph.IM
Cryogenic Focus Measurement System for a Wide-Field Infrared Space Telescope
本文提出一种低温宽视场红外空间望远镜焦点误差测量技术，通过准直仪、真空窗口和反射式冷滤光片实现测量，并在SPHEREx上获得约15微米系统误差和约5微米统计误差。
2024-10-19 astro-ph.IM physics.optics
The Mid-Infrared Instrument for the James Webb Space Telescope: IV. The Low Resolution Spectrometer
MIRI的低分辨率光谱仪是成像仪模块的一部分，将提供5至12微米的R~100长缝和无缝光谱仪。该设计是最优化的紧凑源，如系外行星的宿主恒星的观测。我们在此概述了LRS的设计，以及在广泛的测试活动中测量的性能，特别是检查提供的图像质量，色散和分辨率，以及分光光度性能，平场精度和边缘效应。我们描述的无缝模式，这是最适合过境光谱系外行星大气的操作概念。MIRI的LRS模式被认为与其要求和目标一致。
2015-12-09 astro-ph.IM
The Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec) on the James Webb Space Telescope III. Integral-field spectroscopy
詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）上的近红外光谱仪（NIRSpec）首次提供了在近红外波长下使用空间积分场光谱学的机会。更具体地说，NIRSpec的积分场单元可以在$R \approx 100$、1000和2700的光谱分辨率下获得覆盖连续3.1弧秒$\times$ 3.2弧秒天空区域的波长范围$0.6 - 5.3~μ$ m的光谱。在本文中，我们描述的光学和机械设计的NIRSpec积分场光谱模式，连同其预期的性能。我们还讨论了一些建议的观测策略，其中一些是由NIRSpec是一个多用途仪器，具有许多不同的观测模式，这是在配套文件中讨论的事实驱动。我们简要地讨论了产生包含空间和光谱信息的波长和通量校准数据立方体所需的数据处理步骤。最后，我们提到一些科学主题，这些主题必然会受益于JWST/NIRSpec提供的高度创新的功能。
2022-02-07 astro-ph.IM
A Near-Infrared Spectroscopic Survey at the SDSS 2.5-meter Telescope?
我们发布这份10年前的白皮书是为了支持即将发布的SDSS-III Apache点星系演化实验（APOGEE）的调查描述文件，该实验由PI博士领导。这里介绍的白皮书是对Donald York博士领导的天体物理研究联合会2005年“未来”规划进程的贡献，该进程审查了扩展SDSS和SDSS-II的工作以及增强Apache Point 3.5米望远镜的能力和联合会总体科学范围的前景。这份特别的白皮书描述了使用斯隆2.5米望远镜及其光纤基础设施在低消光1.6微米H波段进行银河平面化学丰度调查的潜力。该巡天将以每晚1 000颗以上的红巨星为目标，这些红巨星是从2微米全天巡天中选出的，使用的是一台200根以上的光纤近红外摄谱仪，其光谱分辨率为R~ 24，000，星等极限为H~12 -非常接近最终的APOGEE实施。白皮书中提出的一些特征没有在实际调查中存活，包括R~3000低分辨率光谱模式，其强调运动学到K~14的较暗星等极限，可调谐高分辨率光栅，（退役时使用三个HAWAII-2 RG阵列，一次性覆盖大部分H波段），一个冷藏光学训练（实际的APOGEE是液氮冷却的），以及InGaAs阵列的使用（HgCdTe在建造时仍然是最成熟的技术）。白皮书还建议让阿帕奇角的3.5米望远镜可以使用APOGEE仪器，这是一个正在进行的项目。
2015-03-31 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
Wide-Field InfraRed Survey Telescope-Astrophysics Focused Telescope Assets WFIRST-AFTA Final Report
Astro 2010年十年巡天计划建议将宽视场红外巡天望远镜（WFIRST）作为新的大型空间任务的首要任务。根据十年调查的设想，WFIRST将执行一项暗能量科学计划，一项确定系外行星人口统计的微透镜计划，以及一项利用其超宽视野的一般观测计划。2012年10月，NASA特许成立了一个科学定义团队（SDT），与GSFC的WFIRST项目办公室和JPL的计划办公室合作，使用最近向NASA提供的2.4米哈勃质量的反射镜组件之一，为WFIRST的实施制定设计参考任务（DRM）。此DRM建立在Green等人（2012）报告的早期WFIRST SDT的工作基础上。2.4米主镜使飞行任务比以前考虑的1.3米和1.1米设计具有更高的灵敏度和更高的角分辨率，既增加了主要调查的科学回报，又增加了WFIRST作为客座观测设施的能力。增加一个同轴日冕仪的选择将能够对附近恒星周围的行星进行成像和光谱研究。本文件介绍了特殊和差别待遇小组的最后报告。
2013-05-24 astro-ph.IM
Guiding Design Choices for Wide-Field IFS: Trade-Offs Between Replication and Complexity for WST
Université Claude Bernard Lyon 1（里昂第一大学）；CNRS, Centre de Recherche Astrophysique de Lyon, UMR5574（法国国家科学研究中心，里昂天体物理研究中心）；Université Jean Monnet（让·莫奈大学）；CNRS, Institut d’Optique Graduate School, Laboratoire Hubert Curien, UMR 5516（法国国家科学研究中心，光学研究生院，于贝尔·居里实验室）；STFC UK Astronomy Technology Centre, Royal Observatory Edinburgh（英国科学与技术设施委员会，英国天文学技术中心，爱丁堡皇家天文台）；Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP)（波茨坦莱布尼茨天体物理研究所）；Department of Astrophysics, University of Vienna（维也纳大学天体物理学系）
针对WST望远镜的宽场积分场光谱仪，通过权衡像素间距、探测器格式等设计参数，发现多个简单光谱仪在技术和经济上优于少数复杂单元。
2026-06-18 astro-ph.IM
Fine tracking system for balloon-borne telescopes
我们提出了一项研究的结果，随着第一个原型的高精度系统（？1角秒），用于瞄准和跟踪平流层气球上的轻型（近红外）望远镜。这种系统主要由一个星敏感器和一个星跟踪器组成，它们分别能够识别视场和充分跟踪望远镜。我们提出的软件，旨在处理的星敏感器图像和预测算法，允许在亚像素级的源的精细跟踪。介绍了该系统的实验室试验情况，并对其性能进行了分析。我们演示了如何这样的设备，当使用在足够大的望远镜（2- 4米，F/10）的焦平面，是能够提供（分）arcsec衍射限制在近红外波段的图像。
2011-04-12 astro-ph.IM
The Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec) on the James Webb Space Telescope V. Optimal algorithms for planning multi-object spectroscopic observations
我们提出了一个概述的能力和关键算法，在所谓的eMPT软件套件开发的规划科学优化，多目标光谱（MOS）观测与微型快门阵列（MSA）的近红外光谱仪（NIRSpec）仪器上的詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST），第一个多目标光谱仪在太空中运行。NIRSpec MOS模式由可编程MSA启用，MSA是一个由约250，000个单独孔径组成的规则网格，可以投射到天空上可用狭缝的静态半规则图案，并使MSA观测的规划和优化成为一项相当复杂的任务。因此，eMPT软件包提供给NIRSpec用户社区，作为STScI天文学计划工具（APT）中包含的MSA规划工具（MPT）的补充，以帮助规划需要高级功能的NIRSpec MOS提案，以满足雄心勃勃的科学目标。eMPT产生的输出可以很容易地导入并纳入APT内的用户观察程序，以生成定制的MPT MOS观察结果。此外，其新颖的算法和模块化方法使其高度灵活和可定制，为用户提供了精细控制工作流程的选项，甚至可以插入自己的软件模块来调整他们的MSA狭缝掩模以满足手头的特定科学目标。
2023-02-21 astro-ph.IM
Fundamental Limits of Detection of Galaxies in the Near and Mid Infrared
詹姆斯·韦伯太空望远镜的建造引起了人们对红外天文学和宇宙学的关注。通过这次任务和未来的红外望远镜获得的关于我们宇宙的潜在信息是惊人的，但红外观测面临着许多障碍。这些望远镜面临着许多现象产生的大量噪声，从反射镜的辐射到宇宙红外背景。红外望远镜的设计需要使噪声最小化，以在高红移物体上获得足够的信噪比。我们将调查目前和计划中的太空和地面望远镜，模拟它们遇到的噪音，并发现它们的局限性。我们的研究的最终目的是比较这些任务在近红外和中红外的敏感性，并提出新的任务。我们的调查分为四个主要部分：当前的任务，噪音，信号和拟议的任务。在拟议的任务部分，我们调查了历史和当前的红外望远镜，并注意到它们的位置和属性。噪声部分讨论了红外望远镜将遇到的噪声，并设置了背景限制。信号部分将研究我们宇宙中一些重要物体的光谱能量分布（SED）。我们将计算地球上和轨道上不同点的物体强度。在最后一节中，我们使用我们在信号和噪声部分中的发现来模拟各种任务的积分时间（观察时间），以实现给定的信噪比（SNR）。
2013-11-20 astro-ph.IM physics.ins-det
Antarctic Infrared Binocular Telescope. I. System Overview, Laboratory Testing, and On-Sky Performance Evaluation
School of Physics and Astronomy, Sun Yat-sen University（中山大学物理与天文学院）；CSST Science Center for the Guangdong-Hong Kong-Macau Greater Bay Area（粤港澳大湾区宇宙线科学中心）；National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台）；School of Physics, University of New South Wales（新南威尔士大学物理学院）
为弥补红外时域巡天不足，研制南极红外双筒望远镜（AIRBT），采用两台15厘米InGaAs相机，在冰穹A实现J/H波段高精度测光，单次3秒曝光极限星等达11.2/9.7等，2023年1月已投入科学观测。
2025-10-16 astro-ph.IM
SPICA Assessment Study Report for ESA Cosmic Vision 2015-2025 Plan
SPICA（宇宙学和天体物理学空间红外望远镜）是日本宇宙航空研究开发机构领导的天文台，由于3.5米（目前基线）冷望远镜（< 6 K）和先进仪器，它将以前所未有的灵敏度在中远红外波长范围（5-210微米）内运行。SPICA将携带一个中红外照相机、中红外光谱仪和一个中红外日冕仪（由日本宇宙航空研究开发机构建造）、一个远红外成像光谱仪（SAFARI，由欧洲/加拿大财团提供）和一个远红外/亚毫米光谱仪（由美国提议）。欧空局的贡献包括望远镜组装、地面部分的合作以及欧洲仪器SAFARI与日本宇宙航空研究开发机构的接口管理。SPICA天文台将向全世界开放，并将为宇宙历史中行星形成和星系形成与演化的基本问题提供独特和突破性的答案。SPICA的目标发射年为2018年。SPICA于2007年10月被选为欧空局2015-2025年宇宙愿景计划的候选M级飞行任务，具有“机遇飞行任务”的特点。本报告介绍了SPICA的科学案例，描述了任务并总结了欧空局评估研究的结果。
2010-01-05 astro-ph.IM
Design and Performance of the Upgraded Mid-InfraRed Spectrometer and Imager (MIRSI) on the NASA Infrared Telescope Facility
本文介绍了NASA IRTF上MIRSI的升级设计，将低温系统改为闭环冷却器并改进读出电子设备、用户界面和光学导星相机，展示了工程级与科学级阵列的性能及天文观测结果。
2024-09-04 astro-ph.EP astro-ph.IM
Fundamental Limits of Detection in the Far Infrared
我们研究了远红外天体物理观测的基本探测极限。了解这些基本的限制是至关重要的计划和分析在这一地区的实验。我们具体描述了在0.1-10 THz（30-3000 μm）范围内进行观测的困难，包括地外、大气和光发射。我们目前的信号，噪声和集成时间模型，为选定的陆地，飞机，气球和太空任务。虽然地面望远镜在孔径大小和角分辨率方面有很大优势，但它们的缺点是大气的透射率相对较低，辐射率较高，特别是波长小于500微米的情况。太空望远镜正好相反;它们受到小孔径的限制，而机载望远镜则受到两者的限制。卫星上的望远镜提供了一个选择，超过了大部分的波段。对这一点的定量理解对于比较各种实验的敏感性和规划下一代飞行任务至关重要。作为代表性的来源，我们使用明亮的远红外尘埃星系NGC 958和Mrk 231，但同样的形式主义可以适用于任何来源。在本文中，我们专注于连续发射，但未来的文件将专注于线发射。
2014-01-08 astro-ph.IM
The Near Infrared Imager and Slitless Spectrograph for the James Webb Space Telescope -- II. Wide Field Slitless Spectroscopy
介绍了詹姆斯·韦伯空间望远镜近红外光谱仪的宽视场无狭缝光谱模式。该模式采用两个正交的低分辨率（分辨能力$\approx 150$）光栅与一组六个波长范围为0.8至$2.3\,μ$ m的阻挡滤波器相结合，以提供视场内几乎每个源的光谱。当与望远镜提供的低背景、高灵敏度和高空间分辨率相结合时，这种模式将能够对遥远星系的结构和演变进行前所未有的研究。我们描述了与此模式相关的建成硬件的性能以及预期的成像和光谱灵敏度。我们讨论了操作和校准程序，以获得最高质量的数据。作为观测模式使用的例子，我们提出了两个计划中的保证时间观测计划的细节：加拿大NIRISS无偏星系团调查（CANUCS）和NIRISS年轻棕矮星和流氓行星调查。
2022-02-03 astro-ph.IM
Millimeter and sub-millimeter characterization of polymers used for infrared filters in high-sensitivity cryogenic microwave telescopes
Science Institute, University of Iceland（冰岛大学科学研究所）；The Oskar Klein Centre, Department of Physics, Stockholm University（斯德哥尔摩大学物理学院奥斯卡·克莱因中心）
该研究对用于高灵敏度低温微波望远镜红外滤光片的尼龙6等聚合物，在毫米和亚毫米波段的吸收及90-330 GHz的波束散射特性进行了测量表征，为毫米波仪器噪声建模提供了关键数据。
2026-08-20 astro-ph.IM
Spectroradiometry with Space Telescopes
辐射测量从一开始就在天文学中具有根本的重要性。在这篇评论中，我们提供了一个概述如何实现一个有效的实验室校准的空间望远镜，并讨论如何可靠地扩展这种校准光谱望远镜的性能在太空中。最近，寻求可追溯到实验室标准的独立校准已成为一个得到广泛支持的目标，并导致计划发射可见光和红外光谱范围的校准火箭。从X射线到红外光谱域观测仪器的校准调查完成了这一审查。
2016-01-11 astro-ph.IM
POLICAN: A Near-infrared Imaging Polarimeter at the 2.1m OAGH Telescope
POLICAN是一种近红外成像线性偏振仪，为位于墨西哥索诺拉州卡纳内阿的吉列尔莫·哈罗天体物理观测站（OAGH）的2.1米望远镜上的卡纳内阿近红外相机（CANICA）开发。POLICAN安装在CANICA之前，由一个旋转的超消色差1-2.7微米半波片（HWP）作为调制器和一个固定的线栅偏振器作为分析器组成。CANICA有一个1024 x 1024的碲镉汞探测器，板级为0.32弧秒/像素，视场为5.5 x 5.5弧分^[2]。偏振观测是通过半波片角度0、22.5、45、67.5度的不同步长调制入射光来进行的，以建立线性斯托克斯参数（I、Q和U）。图像缩减包括暗减法、偏振平场和天空减法。天体测量和测光校准是使用两微米全天巡天的公开数据进行的。偏振校准包括观测球状星团和偏振标准在文献中。对球状星团多次观测的分析得出仪器偏振度为0.51%。从最亮的7等星到最暗的16等星，偏振度的范围从0.1%到10%不等。对于H波段亮度大于13等的恒星，其偏振测量精度优于0.5%，位置角误差小于5 °。POLICAN主要用于研究星际介质中恒星形成区域及其周围的散射极化和磁场。
2018-03-06 astro-ph.IM
