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
Data Driven Discovery in Astrophysics
我们回顾了数据密集型天文学的现状、方法和一些突出的数据分析挑战。天文学处于“大数据”科学的前沿,数据量和数据速率呈指数级增长,复杂性不断增加,现在进入Petascale政权。来自地面和太空的望远镜和天文台,覆盖了整个波长范围,通过处理管道将数据输入专用档案,在那里可以访问它们进行科学分析。大多数大型档案通过虚拟天文台框架连接,该框架提供互操作性标准和服务,有效地构成了全球天文学数据网格。在这种过剩的数据中进行发现需要应用新的机器学习工具。我们描述了这种应用程序的一些最近的例子。
2014-11-01 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
Unique Astrophysics in the Lyman Ultraviolet
有独特的和突破性的科学要做的新一代紫外光谱仪,覆盖波长在“莱曼紫外线”(LUV; 912 - 1216 Ang)。在大气截止(3100 Ang)和莱曼极限(912 Ang)之间的任何地方截断光谱波长覆盖范围都没有天体物理学基础;通常发生这种情况的原因都是技术性的。LUV提供的独特科学包括天体物理学中的关键问题,从系外行星的可居住性到IGM的再电离。至关重要的是,局域宇宙(z <= 0.1)在没有LUV的情况下,对许多关键的物理诊断完全封闭。这些引人注目的科学问题需要克服这些技术障碍,以便未来的紫外光谱仪可以将覆盖范围扩展到912 Ang的莱曼极限。
2012-09-14 astro-ph.CO astro-ph.IM astro-ph.SR
The Solar ALMA Science Archive (SALSA)
2016年12月,阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)对太阳进行了首次定期观测。由于ALMA观测太阳的新颖性和复杂性,这些早期观测和相应数据的减少带来了挑战。迄今为止,由于难以根据ALMA提供的测量数据集,以太阳物理学家熟悉和可用的格式制作科学上可用的时间分辨成像产品,因此限制了这类数据的提供。随着太阳能ALMA管道(SoAP)的发展,现在已经可以定期减少这些数据集。因此,越来越多的科学准备太阳ALMA数据集现在以太阳ALMA科学档案(SALSA)的形式提供。到目前为止,SALSA主要包含单点干涉图像的时间序列,节奏为一秒或两秒。数据数组以FITS格式提供。我们还提出了第一个版本的标准化头格式,可适应未来的扩展,并适合其他标准的范围内,包括ALMA科学档案本身和SOLARNET。标头还包括设计用于帮助从原始数据再现成像产品的信息。如果有的话,还提供了以界面区成像光谱仪(IRIS)为重点的联合观测的链接。SALSA随附Solar ALMA辅助工具库(SALAT),其中包含IDL和Python例程,可方便地加载和快速分析SALSA数据。
2021-09-23 astro-ph.IM astro-ph.SR
10 Years of Archival High-Resolution NIR Spectra: The Raw and Reduced IGRINS Spectral Archive (RRISA)
The University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校);Korea Astronomy and Space Science Institute(韩国天文与空间科学研究所);School of Space Research(宇宙研究学院)
本文介绍了RRISA档案,提供IGRINS数据的原始文件、还原数据及与多个目录交叉匹配的目标,同时介绍了改进的IGRINS数据还原流程。
2025-03-07 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.IM
The Future of astronomical archives: reaching out to and engaging broader communities
档案科学的重要性显着增加天体物理观测站,因为他们成熟和他们的档案馆藏的规模和复杂性的增长。要进一步加强档案数据的科学回报,就需要吸引比飞行任务参考资料界更多的受众,这主要是因为对多波长和瞬态/时间变异性研究的兴趣日益增加。然而,这样的目标可能很难实现。在本文中,我将描述一种不同的方法来解决这个问题,同时最大限度地减少技术摩擦和利用现有的服务,使档案观测更容易获得,并提高我们的能力,积极主动地吸引天文学家对潜在的有趣的档案记录。受这一战略的启发,钱德拉数据档案团队正在开展两个具体的实验项目,希望这些项目能够展示其潜力,同时为钱德拉任务的科学回报最大化做出贡献。
2020-01-10 astro-ph.IM
Moderate-Resolution Holographic Spectrograph
我们提出了一种新的方案,一个中等分辨率的光谱仪的基础上级联的串行全息光栅,每个光栅产生一个单独的光谱分辨率约为6000和80 nm的带宽。光栅确保它们产生的光谱的每个部分的中心,以便提供最宽可能波长间隔的均匀覆盖。在这项研究中,我们设法同时覆盖430-680 nm的间隔没有间隙使用三个光栅。从入射狭缝到CCD检测器的光谱仪光学系统本身的效率通常为约60%,最大为75%。我们讨论的优点和缺点,新的摄谱仪计划,以及天体物理任务的仪器可以使用。
2017-01-03 astro-ph.IM
An archive of reduced and telluric-corrected CRIRES+ L- and M-band spectra with slit-tilt and wavelength calibrations
Department of Physics and Astronomy, Uppsala University(乌普萨拉大学物理与天文学系);Univ. de Toulouse, CNRS, IRAP(图卢兹大学,法国国家科学研究中心,天体物理研究研究所)
本文提供了CRIRES+ L和M波段光谱的统一再处理档案,通过大气模型工具viper校正大气吸收特征,并利用nodding A和B帧确定狭缝倾斜,从而提高数据质量。
2026-04-27 astro-ph.IM astro-ph.SR
The evolution of PUCHEROS from a basic to a competitive tool for stellar astrophysics
本文介绍 PUCHEROS + 光谱仪,其作为 PUCHEROS 的增强版,通过多项改进实现 R=18000 分辨率,在 ESO 1.52 米望远镜上验证性能,并作为 PLATOSpec 先导,证明低成本紧凑光谱仪可有效支持长期监测和空间任务。
2025-10-15 astro-ph.IM
HERMES: a high-resolution fibre-fed spectrograph for the Mercator telescope
HERMES高分辨率摄谱仪项目旨在利用小型但灵活的望远镜在观测天体物理学方面的具体潜力。光谱仪的优化光学设计是基于白瞳光束折叠的高分辨率光谱学的成熟概念。在这篇文章中,我们提出了完整的项目,包括摄谱仪的设计和采购细节,望远镜适配器和校准单元,检测器系统,以及优化的数据处理管道。我们提出了一个详细的性能分析表明,光谱仪执行指定的光学质量和总效率。凭借85000的光谱分辨率(低分辨率光纤为63000),单次曝光的光谱覆盖范围为377至900 nm,峰值效率为28%,HERMES被证明是建立变量(恒星)现象的高质量数据时间序列的理想仪器。
2010-11-01 astro-ph.IM
A new concept for the combination of optical interferometers and high-resolution spectrographs
光学天文学的高空间分辨率和高光谱分辨率相结合,使恒星和星周天体物理学中许多悬而未决的问题有了新的观测方法。然而,为干涉仪构建高分辨率光谱仪是一项昂贵且耗时的任务。我们的目的是表明,通过现有的高分辨率光谱仪耦合到现有的干涉仪,可以观察在高光谱和空间分辨率的域,并避免建设一个新的复杂和昂贵的仪器。在这篇文章中,我们研究了将干涉仪与高分辨率光谱仪相结合所带来的不同挑战。确定了对不同子系统的要求,并特别关注条纹跟踪和色散问题。对VLTI(甚大望远镜干涉仪)与UVES(紫外-可见光谱仪)组合的概念进行了研究,并讨论了其他几种具体的仪器配对。我们表明,提出的干涉仪与高分辨率光谱仪的组合确实是可行的,与当前的技术,成本的一小部分,建立一个全新的光谱仪。对现有文书及其现行方案的影响将是最小的。
2009-12-08 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
Experimental study of an advanced concept of moderate-resolution holographic spectrographs
我们提出了一个先进的中等分辨率光谱仪的基础上级联的窄带全息光栅的实验研究结果。该项目的主要目标是在单个标准CCD上实现4300-6800 A可见光谱范围内同时具有高达5000 R的中等高光谱分辨率,同时增加吞吐量。实验研究包括(1)使用太阳光谱进行的分辨率和图像质量测试;以及(2)使用校准的实验室单色仪对多个波长进行的总吞吐量测试。实验结果表明,在实验通量高达55%的情况下,光谱分辨率达到R>4000,与模拟结果吻合较好。将所获得的考虑中的摄谱仪的特性与现有的最佳摄谱仪进行比较,我们得出结论,所使用的概念可以被认为是给定类别的现有摄谱仪的非常有竞争力和廉价的替代方案。我们提出了几个天体物理应用的仪器,并讨论了创建其全尺寸版本的前景。
2018-04-17 astro-ph.IM
Merging the Astrophysics and Planetary Science Information Systems
从概念上讲,系外行星研究一只脚在天体物理学的学科,另一只脚在行星科学。系外行星的研究战略将需要有效地获取来自这两个领域的数据和信息。天体物理学有一个复杂的、集成良好的分布式信息系统,其中有档案和数据中心,通过天体物理学数据系统(ADS)与技术文献互连。行星科学的信息系统没有一个中心组成部分将文献与观测和理论数据联系起来。在这里,我们建议系外行星科学战略委员会建议建立这种联系,ADS在行星科学中发挥作用,它已经在天体物理学中发挥作用。这将需要为ADS和行星数据系统(PDS)以及其他国际合作者提供更多资源
2018-03-09 astro-ph.IM cs.DL physics.soc-ph
Identification of Interesting Objects in Large Spectral Surveys Using Highly Parallelized Machine Learning
LAMOST多目标摄谱仪的现有档案包含数百万个完全简化的光谱,自动管道从中产生了单个物体的许多参数目录,包括其近似光谱分类。然而,这主要是基于整个光谱的整体形状和给定带通中光谱的积分性质,即显著谱线的存在和等效宽度,而对于识别一些有趣的物体类型(例如Be星或类星体),只有少数谱线的详细形状是至关重要的。在这里,机器学习带来了一种新的方法,即使在边界情况下,也能够提高此类对象分类的可靠性。我们提出了LAMOST光谱的基于Spark的半监督机器学习的结果,试图自动识别Be和B[e]星典型的H α线的单峰和双峰发射。标记的样品是从Ondalejov天文台的2米Perek望远镜档案中获得的。一个简单的物理模型的光谱仪分辨率被用来在域自适应LAMOST训练域。由此产生的候选名单包含数十颗Be星(有些可能还未知),但也有一堆有趣的物体,类似于类星体甚至耀变体的光谱,以及许多仪器人工制品。验证感兴趣的候选者的性质大大受益于虚拟天文台环境中的交叉匹配和可视化。
2016-12-22 astro-ph.IM
Science Commissioning of NIHTS: The Near-infrared High Throughput Spectrograph on the Lowell Discovery Telescope
近红外高发射光谱仪(NIHTS)正在亚利桑那州Happy Jack的4.3米Lowell Discovery望远镜(LDT)上运行。NIHTS是一种低分辨率光谱仪(R~200),工作范围为0.86至2.45微米。NIHTS由一个定制的分色镜提供,该分色镜将近红外波长反射到光谱仪,并透射可见光,以实现与大型单片成像仪(LMI)(一种独立的可见光波长相机)同步成像。LDT的首要跟踪和获取能力,LMI的几个弧分视场和NIHTS的高光谱吞吐量的结合,使许多天体物理和行星天体,包括柯伊伯带天体,小行星,彗星,低质量恒星和系外行星宿主恒星的新研究成为可能。我们提出了一个NIHTS操作,调试,数据简化程序的总结与两种方法的大地吸收功能的校正,并概述了选择科学的情况下,将由洛厄尔天文台,北亚利桑那大学,LDT的合作伙伴。
2021-03-23 astro-ph.EP astro-ph.IM
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
An Ultraviolet Instrument on the Habitable Worlds Observatory: Considerations and Capability Trades on the Multi-Object, Integral-field, and High-resolution modes of a potential UVI
University of Colorado, Boulder(科罗拉多大学博尔德分校);Laboratory for Atmospheric and Space Physics(大气与空间物理实验室);BAE Systems, Inc.(BAE系统公司)
本文介绍了NASA下一代天体物理平台HWO潜在紫外仪器(UVI)的草案模型,涵盖多目标等模式,明确设计挑战与权衡,通过模拟指导设计,为后续仪器研究及A阶段工作做准备。
2026-10-12 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
The Extreme-ultraviolet Stellar Characterization for Atmospheric Physics and Evolution (ESCAPE) Mission: Motivation and Overview
大气物理学和演化极紫外恒星表征(ESCAPE)飞行任务是一个天体物理学小型探测器,采用紫外光谱学(极紫外:80 - 825流明,远紫外:1280 - 1650流明)探索邻近恒星周围宜居带的高能辐射环境。ESCAPE提供了对恒星EUV和日冕物质抛射环境的首次全面研究,这些环境直接影响岩石系外行星的可居住性。在为期20个月的科学任务中,ESCAPE将提供基本的恒星特征,以确定最有利于可居住性的系外行星系统,并为NASA未来的生命发现任务提供路线图。ESCAPE实现了这一目标,与以前的任务相比,EUV效率提高了大约两个数量级。ESCAPE采用掠入射望远镜,为EUV和FUV摄谱仪提供信息。ESCAPE科学仪器建立在以前的紫外线和X射线仪器,掠入射光学系统,以及用于NASA天体物理学,太阳物理学和行星科学任务的光子计数紫外线探测器的基础上。ESCAPE航天器总线是多功能和高遗产球航空航天BCP小型航天器。数据档案将存放在米库尔斯基空间望远镜档案馆(MAST)。
2022-01-31 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
The Infrared Imaging Spectrograph (IRIS) for TMT: Instrument Overview
我们提出了一个概述的设计IRIS,红外(0.85 - 2.5微米)积分场光谱仪和成像相机的三十米望远镜(TMT)。凭借极低的波前误差(<30 nm)和机载波前传感器,IRIS将利用窄视场红外自适应光学系统(NFIRAOS)的高角分辨率来剖析30米孔径衍射极限的天空。该仪器的主要光谱分辨率为4000,空间采样从4毫角秒开始,将具有无与伦比的能力来探索高红移星系、银河系中心、恒星形成区和几乎任何天体。本文总结了整个设计方案和基本功能。在设计创新中,包括小透镜和切片器积分场单元的组合、新的4Kx 4k探测器、极其精确的大气色散校正、红外波前传感器和非常大的真空低温系统。
2010-07-12 astro-ph.IM
Current and future capabilities of the 74-inch telescope of Kottamia astronomical observatory in Egypt
在本文中,我们将向天文学界介绍Kottamia天文台。描述了望远镜的现状以及现有的仪器。升级阶段包括一个新的光学系统和一个计算机控制的望远镜和圆顶实现。给出了一套用于直接成像和光谱分析的CCD相机的技术指标。日本国立天文台冈山天文台最近赠送给KAO一台光栅摄谱仪。该摄谱仪已成功地安装在KAO 74”望远镜的F/18卡塞格伦焦点上。
2014-02-12 astro-ph.IM astro-ph.SR
Optomechanical Design of the MANTIS SmallSat: An Extreme-, Far- and Near-Ultraviolet Spectrograph for Exoplanet Host Stars
University of Colorado(科罗拉多大学);Laboratory for Atmospheric and Space Physics(大气与空间物理实验室)
该研究介绍了MANTIS小卫星的光机设计,其搭载多波段光谱仪用于观测低质量恒星,灵敏度优于前代EUV光谱仪,预计2027年完成研制、2028年发射。
2026-08-10 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
The final design of the iLocater spectrograph: An optimized architecture for diffraction-limited EPRV instruments
iLocater是一个近红外,极精确的径向速度(EPRV)光谱仪,正在为双8.4米直径的大双目望远镜(LBT)建造。该仪器将对围绕低质量恒星运行的类地行星进行精确的径向速度研究。iLocater在衍射限制区工作,使用自适应光学器件将星光有效地直接注入单模光纤,从而照亮高光谱分辨率(R= 190,500中位数)、低温、衍射限制光谱仪。为了最大限度地提高性能,光谱仪使用了一种新的设计策略,EPRV仪器,结合了固有的稳定材料,其光学机械制造与精密光学制造。这种新颖的组合将使独特的EPRV能力的系外行星和天体物理学研究的太阳附近。我们提出了最终的光谱仪系统的光学和机械设计。确保建成的摄谱仪达到其设计的光谱分辨率和衍射限制性能,需要仔细控制端到端系统波前误差(WFE)预算。我们讨论了为实现这一目标所做的努力,包括在光学设计中最大限度地减少残余WFE,评估衍射光栅WFE性能,优化材料选择,并要求精确的光学设计和制造。我们的目标是在整个光谱格式中提供衍射限制性能,结合EPRV科学的固有热稳定性要求,推动了硅光学器件和因瓦光学机械的选择。系统性能通过精确(亚mK)热控制进一步优化。这组设计功能将使iLocater在近红外范围内实现亚m/s的径向速度精度,并成为EPRV科学的第一个优化的衍射极限摄谱仪。
2022-08-31 astro-ph.EP astro-ph.IM
The Infrared Imaging Spectrograph (IRIS) for TMT: advancing the data reduction system
红外成像光谱仪(IRIS)是30米望远镜(TMT)的第一台光学仪器,它由近红外(0.84至2.4微米)成像仪和积分场光谱仪(IFS)组成,IFS利用窄场红外自适应光学系统(NFIRAOS)在衍射极限下工作。成像仪将有一个34弧秒x 34弧秒的视野与4毫弧秒(mas)像素。IFS由一个小透镜阵列和切片器组成,能够实现从4 mas到50 mas的四个板尺度,多个光栅和滤波器,这些又将操作数百个单独的模式。IRIS与NFIRAOS协同运作,将给数据简化系统带来许多挑战。在这里,我们介绍了实时和后处理DRS的更新设计。DRS将支持IRIS的两种操作模式:(1)写入从探测器发送的原始读数,并对给定曝光的所有读数进行采样,以创建原始科学帧;以及(2)减少来自成像器、小透镜阵列和切片器IFS的数据。IRIS计划保存给定曝光的原始读数,以使最终用户能够实现复杂的处理能力,例如能够删除个别不良读数以改善信噪比,或从点扩散函数(PSF)的高级知识中删除。读出处理器(ROP)是IRIS DRS设计的关键部分,用于将原始读出数据写入原始科学框架并进行采样,然后将其传递到TMT数据存档。我们讨论了在成像器探测器上使用子阵列来缓解饱和/持久性,探测器上的引导窗口和快速读出科学案例(< 1秒)。
2018-08-22 astro-ph.IM
DOTIFS: a new multi-IFU optical spectrograph for the 3.6-m Devasthal optical telescope
Devasthal Optical Telescope Integral Field Spectrograph(DOTIFS)是一种新的多目标积分场光谱仪(IFS),由印度浦那的大学间天文和天体物理中心(IUCAA)设计和制造,用于由Aryabhatta观测科学研究所(ARIES)建造的3.6米Devasthal Optical Telescope(DOT)的卡塞格伦侧端口。它主要用于研究附近星系中电离气体、恒星形成和H II区的物理和运动学。就多IFU、内置展开系统和高通量而言,它是一种新型仪器。它由一个放大镜,16个积分场单元(IFU)和8个光谱仪组成。每个IFU由微透镜阵列和光纤组成,具有7.4“x 8.7”的视场,144个spectrum元件,每个采样0.8“六边形孔径。使用说明书可通过展开系统分布在望远镜侧端口的8“直径焦平面上。光纤将光从IFU传输到光谱仪。八台相同的全折射专用摄谱仪将在370- 740 nm波长范围内产生2,304 R~1800光谱。体相位全息光栅的选择,使更小的光学和获得高吞吐量。包括望远镜的仪器的总吞吐量预计平均为27.5%。观测技术、数据模拟器和简化软件也在开发之中。目前,概念和基线设计审查已经完成。其中一些部件已经采购。该仪器预计将于2016年首次亮相。
2018-10-08 astro-ph.IM
The Infrared Imaging Spectrograph (IRIS) for TMT: Instrument Overview
我们提出了一个概述的设计IRIS,红外(0.84 - 2.4微米)积分场摄谱仪和成像相机的三十米望远镜(TMT)。IRIS具有极低的波前误差(<30 nm)和机载波前传感器,将利用窄场红外自适应光学系统(NFIRAOS)的高角分辨率,在30米孔径的衍射极限处解剖天空。该仪器的主要光谱分辨率为4000,空间采样从4毫角秒开始,将具有无与伦比的能力来探索高红移星系、银河系中心、恒星形成区和几乎任何天体。本文总结了整个设计方案和基本功能。在设计创新中,包括小透镜和切片器积分场单元的组合、新的4Kx 4k探测器、极其精确的大气色散校正、红外波前传感器和非常大的真空低温系统。
2014-07-11 astro-ph.IM
KOOLS--IFU: Kyoto Okayama Optical Low-dispersion Spectrograph with Optical-Fiber Integral Field Unit
瞬变天体的观测,如短伽马射线暴(GRB)和电磁对应的引力波源,需要即时光谱。为了进行瞬发光谱,我们开发了一个光纤积分场单元(IFU),并将其与现有的光学光谱仪KOOLS连接。KOOLS和IFU(以下简称KOOLS-IFU)安装在Okayama Astrophysical Observatory 188-cm望远镜上。光纤束的光纤芯和包层直径分别为100 $μ$ m和125 $μ$ m,并且127根光纤在二维(2D)光纤阵列的套管中呈六边形紧密堆积。我们对KOOLS--IFU的性能进行了测试观察,并得出以下结论:(1)空间采样为每根光纤2“. 34 $\pm$ 0”. 05,127根光纤的总视场(FoV)为30“. 4 $\pm$ 0”. 65;(2)KOOLS光栅的可观测波长和光谱分辨率分别为4030- 7310和400- 600,5020- 8830和600- 900; 4160--6000A和1000--1200;分别为6150--7930A和1800--2400;和(3)在最佳条件下暴露30分钟,估计极限震级为18.2--18.7 AB mag。
2019-05-14 astro-ph.IM
Contamination of spectroscopic observations by satellite constellations
本文通过模拟超过40万个卫星的星座并结合真实光谱数据,量化了卫星对光谱观测的污染频率与影响,发现高分辨率仪器几乎不受影响,低分辨率观测受影响程度取决于信噪比,并提出将卫星亮度控制在V=7以下等缓解措施。
2024-01-18 astro-ph.EP astro-ph.IM
Automatic Spectroscopic Data Reduction using BANZAI
近年来,时域天文学既增加了数据量,也增加了数据缩减的紧迫性。光谱提供了对天体物理现象的关键见解,但需要复杂的简化。拉斯坎布雷斯天文台有六台摄谱仪:两台低色散FLOYDS仪器和四台NRES高分辨率阶梯光栅摄谱仪。我们提出了一个扩展的数据简化框架,BANZAI,自动处理光谱,没有人的互动。我们还介绍了我们为人类审查和光谱减少的改进开发的交互式工具。这里介绍的工具对于最大限度地提高当前和未来时域天文学的科学产量至关重要。
2022-12-21 astro-ph.IM
The Digitization of Photographic Spectra in the Dominion Astrophysical Observatory Plate Collection with Commercial Scanners: A Pilot Study
本研究通过试点实验评估Epson V800和12000XL商用扫描仪对DAO照相底片光谱的数字化能力,发现12000XL的MTF更优且能忠实恢复中等强度弱谱线特征,为照相光谱档案的高效数字化提供了依据。
2024-05-02 astro-ph.IM astro-ph.SR
Indirect Detection of eV Dark Matter via Infrared Spectroscopy
本文提出利用高分辨率红外光谱仪探测电子伏特级暗物质衰变产生的单色红外光子,并以WINERED和NIRSpec为例证明数小时观测矮椭球星系即可探测类轴子粒子暗物质,同时给出多普勒频移和银心搜寻等补充方案。
2025-02-05 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Review of detector requirements: some challenges for the present
本文针对天体物理测光、光谱与天体测量对高精度高准确度的需求,分析了光谱保真度实现的相关挑战及关键观测前提,明确了光谱仪探测器的要求,且该考量与测光、天体测量需求高度契合。
2025-01-17 astro-ph.IM
Optical alignment of contamination-sensitive Far-Ultraviolet spectrographs for Aspera SmallSat mission
本文针对Aspera SmallSat任务中远紫外光谱仪因紧凑结构和污染敏感导致的对准难题,提出结合3D扫描、干涉仪与真空对准的多阶段光学对准方法。
2024-07-22 astro-ph.IM physics.ins-det physics.optics
The Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec) on the James Webb Space Telescope II. Multi-object spectroscopy (MOS)
我们提供了一个概述的能力和性能的近红外光谱仪(NIRSpec)的詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST)时,在其多目标光谱(MOS)模式采用一种新型的微快门阵列(MSA)狭缝设备。MSA由四个独立的98弧秒$\times$ 91弧秒象限组成,每个象限包含$365\times171$可单独寻址的快门,其在天空上的开放面积在0.27弧秒$\times$ 0.53弧秒的间距上测量为0.20弧秒$\times$ 0.46弧秒。这是第一次在太空任务中使用可配置的多目标光谱仪。与NIRSpec MOS模式实现的多路复用的水平进行了量化,我们表明,NIRSpec将能够观察到通常50至200个对象同时与模式的近四分之一的百万快门提供的MSA。这种模式是固定的和定期的,我们确定的具体限制,它产生的NIRSpec观测规划。我们还介绍了NIRSpec MOS数据的数据处理和校准步骤。在仪器覆盖的0.6-5.3 $μ$ m的大波长范围内,大多数衍射受限的仪器点扩散函数的大小的显著变化,以及用MSA观察到的大多数目标不能期望在其各自的狭缝内完美居中的事实,使得所获得的光谱的分光光度计和波长校准特别复杂。尽管存在这些挑战,但NIRSpec在MOS模式下的灵敏度和多路复用能力是前所未有的,应该能够在解决广泛的突出天体物理问题方面取得重大进展。
2022-02-07 astro-ph.IM