The Hydrogen Intensity and Real-time Analysis eXperiment: 256-Element Array Status and Overview
氢强度和实时分析实验（HIRAX）是目前正在开发的无线电干涉仪阵列，最初的256个元件阵列将部署在南非射电天文台（SARAO）的平方公里阵列（SKA）站点。每一个6米长的$f/0.23$碟形天线将配备双极化馈电，工作频率范围为400-800 MHz。通过对中性氢21厘米发射线的强度绘图，HIRAX将对南部天空$\sim$ 15 000平方度范围内的$0.775 < z < 2.55$红移范围内的大尺度结构分布进行宇宙学调查。这样一个调查的统计能力足以产生$\sim$ 7%的约束条件的暗能量方程的状态参数时，结合从普朗克卫星的测量。此外，HIRAX将为无线电瞬变和HI吸收剂科学提供一个极具竞争力的平台，同时实现大量互相关研究。在本文中，我们描述了实验的科学目标，概述了望远镜系统的子组件的设计和状态，并描述了最初的256个单元阵列的预期性能以及计划未来扩展到最终的1024个单元阵列。
2022-01-17 astro-ph.CO astro-ph.IM
WST, the Wide-field Spectroscopic Telescope: Mechanical Design and FE Analyses for the High Resolution Spectrograph
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 - Osservatorio Astronomico di Catania（意大利国家天体物理研究所卡塔尼亚天文台）；Centre de Recherche Astrophysique de Lyon（里昂天体物理研究中心）；STFC – UK Astronomy Technology Centre（英国科学与技术设施委员会英国天文学技术中心）
本文介绍了WST高分辨率多目标光谱仪（MOS-HR）的机械设计，采用垂直光学平台配置，通过有限元分析验证了结构稳定性和环境鲁棒性。
2026-07-02 astro-ph.IM
Panoramic SETI: overall mechanical system design
PANOSETI（Pulsed All-Sky Near-Infrared Optical Search for Extra Terrestrial Intelligence）是一个专门的SETI（Search for Extra Terrestrial Intelligence）天文台，旨在观察4，441平方英尺的空间。°的来寻找纳秒到毫秒的瞬态事件。该实验将有一个双天文台系统，共有90个相同的0.48米光学望远镜，每个都有99平方度的视野。这两个观测站将相隔1公里，以帮助消除误报并记录明确的信号。我们讨论了望远镜模块的整体机械设计，其中包括菲涅耳透镜外壳，快门，三个挡板，32 x32阵列的滨松多光子像素计数（MPPC）探测器，驻留在一个线性阶段的聚焦。每个望远镜模块将被安置在一个三角形的第三镶嵌频率测地线圆顶，有能力有方向调整，以纠正制造公差和天体测量对准第二个天文台网站。每个观测站将有一个围栏来保护实验，以及一个观测室用于操作和电子设备。我们将审查测地圆顶和机械望远镜附件的总体设计，以及总体布线和天文台基础设施布局。
2021-11-24 astro-ph.IM
An Atmospheric Cerenkov Telescope Simulation System
本文提出了一种详细的数值计算方法，用于模拟成像大气切伦科夫望远镜系统的机械结构和光学特性。为了测试这些程序，一些现有的ACT阵列进行了模拟。这些模拟的第一个结果。
2021-02-15 astro-ph.IM
ICE: a scalable, low-cost FPGA-based telescope signal processing and networking system
我们提出了一个概述的“ICE”的硬件和软件框架，实现大阵列的互连基于FPGA的数据采集，信号处理和网络节点经济。该系统被认为是应用于无线电，毫米和亚毫米望远镜读出系统，有超出典型的现成的处理系统的要求，如仔细控制的干扰信号产生的数字电子，和时钟的所有元素在系统中从一个单一的精确观测衍生振荡器。新一代望远镜在这些频段上工作，并在设计上大大加强了对数字信号处理的重视，以支持其探测器多路复用技术或高带宽放大器-数据速率超过每秒1 TB-正在变得普遍。ICE系统围绕定制FPGA主板构建，该主板使用Xilinx Kintex-7 FPGA和基于ARM的协处理器。该系统通过软件、固件和定制夹层子板专门用于特定应用，这些子板通过行业标准FMC规范与FPGA接口。对于高密度应用，主板封装在16插槽机箱中，ICE背板在机箱中的主板之间实现低成本无源全网状网络，允许机箱之间的高带宽互连，并实现数据卸载到计算机集群。基于Python的控制软件库自动检测和操作阵列中的硬件。ICE框架的具体望远镜应用的例子，即频率复用测辐射热计读出系统用于SPT和西蒙斯阵列和数字化仪，F-引擎，CHIME和HIRAX无线电干涉仪和网络引擎。
2016-08-22 astro-ph.CO astro-ph.IM
DOTIFS: spectrograph optical and opto-mechanical design
Devasthal光学望远镜积分场摄谱仪（DOTIFS）是一种新的多积分场单元（IFU）仪器，计划安装在印度奈尼塔尔的3.6米Devasthal光学望远镜上。它有8个相同的光纤光谱仪，用于分散来自16个IFU的光。光谱仪在370- 740 nm波长范围内同时产生2，304个光谱，光谱分辨率为R=1200-2400。它由全折射、全球面光学器件组成，设计用于在高透射光谱仪光学器件、体相位全息光栅和4K CCD的梯度涂层e2 v 2K的帮助下实现从望远镜到CCD的平均26.0%的吞吐量。介绍了光谱仪的光学和光机设计以及目前的发展状况。光谱仪的光学和光学机械部件正在制造中。
2018-10-08 astro-ph.IM
A 3D Printed Quad-Ridged Flared Horn Antenna Feeder for Radio-Telescopes
本研究提出一种3D打印四脊双极化波纹喇叭天线馈源，用于现代射电望远镜，通过新颖波导开槽镀层及机械适配，在1-3 GHz实现良好匹配与隔离，仿真验证有效。
2025-02-25 astro-ph.IM
Adapting the 23m LST-North mechanical structure design for the strong Chile seismic environment
Max Planck Institut für Physik（马克斯·普朗克物理研究所）
该研究针对智利强地震环境，提出为LST-1结构集成隔震系统，经有限元分析和寿命评估验证，可使现有LST设计仅微小调整即可适配智利CTA南方天文台的高地震需求。
2026-08-18 astro-ph.IM
Techniques And Results For The Calibration Of The MST Prototype For The Cherenkov Telescope Array
下一代地面伽马射线天文学仪器将是切伦科夫望远镜阵列（CTA），由三种尺寸的大约100台望远镜组成，建在两个地点，分别位于北半球和南半球。其中多达40个将是中型望远镜（MST），它们将在核心能量范围内占主导地位。自2012年以来，修改后的12米Davies-Cotton设计MST的全尺寸机械原型已在柏林投入使用。本文件描述了用于校准和优化原型机械和光学性能的技术，并给出了三年多的观察和测量结果。将讨论指向校准技术，随着弯曲模型的发展，以及用于指向测量的CCD相机的校准。此外，还显示了使用散景方法的镜段对齐。
2016-10-11 astro-ph.IM
A spectrograph instrument concept for the Prime Focus Spectrograph (PFS) on Subaru Telescope
我们描述了正在为SUBARU望远镜开发的SuMIRe主焦点光谱仪（PFS）的光谱仪光机概念的概念设计。SuMIRe PFS将由四个相同的光谱仪组成，每个光谱仪在主焦点处接收来自2400光纤机器人定位器的600根光纤。每个光谱仪将有三个通道，总共覆盖380 nm至1300 nm的波长范围。第1节总结了仪器的要求。我们在第2节中介绍了光学设计和光学性能和分析。第3节介绍了机械设计，其要求和建议的概念。最后，在第5节中描述了摄谱仪系统的AIT阶段。
2012-10-09 astro-ph.IM
Optical and Opto-mechanical Analysis and Design of the Telescope for the Ariel Mission
大气遥感红外系外行星大型巡天（Ariel）是第一个专门测量数千颗过境系外行星的化学成分和热结构的空间任务。Ariel于2020年被欧空局“宇宙视野”计划采纳为M4任务，预计将于2029年发射。该飞行任务将从日地拉格朗日点L2运行。科学有效载荷由两个仪器组成：一个是1.95-7.8微米波段的高分辨率分光计，另一个是精密制导系统/可见光光度计/低分辨率近红外分光计。这些仪器由一个无遮挡的离轴卡塞格伦望远镜提供准直光束。仪器和望远镜将在低于50 K的温度下工作。望远镜反射镜和支撑结构将由航空级铝制成。考虑到主镜的大孔径（0.6 m $^2$），材料的选择需要仔细的光学和光学机械设计，以及镜基片热稳定、光学表面抛光和光学涂层三个领域的技术进步。本文介绍了作者在这些领域所做的工作，作为负责设计和制造望远镜和反射镜的团队成员，首先系统地审查了Ariel望远镜的光学和光学机械要求以及设计选择，在以前的开发工作和科学目标和任务要求的背景下。然后，审查进展与光机设计，检查最重要的选择，在结构和热设计方面，并与统计分析的变形的光学表面的望远镜反射镜和它们的对齐方面的刚体运动。然后详细介绍了热稳定、抛光和涂层的鉴定工作。
2022-12-07 astro-ph.EP astro-ph.IM
Conversion of New Zealand's 30m Telecommunication Antenna into a Radio Telescope
我们描述了我们的方法，前100英尺（30米）的电信天线在新西兰转换成射电望远镜。我们提供地面站的规格，并确定转换的优先次序。我们描述了这个计划的实施方面的机械和电气部件，以及设计的望远镜控制系统，望远镜网络的VLBI，和望远镜的维护。概述了基于射电天文学优先事项的射频、前端和后端发展计划。
2015-02-26 astro-ph.IM
A testing facility for AO on-sky demonstrations at the Copernico's Telescope within the ADONI framework
在ADONI -INAF的自适应光学国家实验室-的背景下，我们正在安排一个设施，供AO社区使用，在那里，来访的多用途仪器，例如创新AO概念的系统和原型，可以直接在天空中进行测试。该设施位于意大利最大的望远镜Asiago的182厘米Copernico望远镜的Coude焦点上，正在对其进行翻新活动，因为该焦点最初在设计中预见到，但直到今天才得到实施和使用。该设施拥有一个实验室，专门的访问AO仪器可以适当地容纳在一个光学工作台上进行空中演示。我们目前的设施的现状，描述的光学机械设计实施的望远镜，允许重定向的光对Coude焦点，进行稳定性验证的光学机械的测试，集成的光学和机械部件内的预先存在的结构。
2018-08-02 astro-ph.IM
Mechanical aspects of Near-Infrared Imager Spectrometer and Polarimeter
近红外成像光谱仪和偏振仪（NISP）是一台相机，一台中分辨率光谱仪和一台成像偏振仪，正在为印度阿布山物理研究实验室即将推出的2.5米望远镜开发。NISP被设计为使用H2 RG检测器在近红外（0.8-2.5微米）中工作。准直器和摄像机镜头将图像从望远镜的焦平面转移到探测器平面。整个光学器件、机械支撑结构、探测器-SIDECAR组件将使用真空杜瓦瓶内的开放循环液氮罐冷却至低温。玻璃钢支撑结构将用于将低温系统与杜瓦瓶隔离。两层热屏蔽将用于减少辐射热传递。分子筛（吸气剂）将被用来提高杜瓦瓶内的真空度。磁簧开关组合用于滤波轮的绝对定位。在这里，我们详细描述了机械方面。
2020-12-16 astro-ph.IM
BACHES - a compact échelle spectrograph for radial velocity surveys with small telescopes
我们评估预生产BACHES échelle摄谱仪在其有用性的径向速度调查的双星与小型望远镜在远程和自主。我们使用位于阿根廷卡斯莱奥的Solaris-4天文台作为该仪器的测试台，该天文台是全球自主天文台网络的一部分。该装置的设计是这样的，光谱学和光度学可以使用相同的望远镜进行，而不需要机械修改成像训练。我们观察到的单光谱标准星以及双星高达9.75马格德堡。我们目前的仪器和光谱观测11月26日和2013年12月8日之间进行的机械测试的结果。我们的结论是，BACHES是一个非常紧凑和有能力的摄谱仪非常适合远程和自主操作。它与0.5米望远镜配合使用，能够获得10等目标的光谱，信噪比为20，曝光时间为30分钟。考虑到仪器的价格和尺寸，这是一个非常好的结果。它为科学界带来了新的可能性，并为新的和现有的天文台提供了一系列全新的研究机会。
2014-06-10 astro-ph.IM
Thermal Characterization of a 6-Positioner, 6.2-mm-Pitch Module for Stage-5 Telescopes
Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院）；Micro Precision Systems AG (MPS)（微精密系统股份公司）
对6.2毫米间距机器人光纤定位器模块进行热测试，验证其在-20°C至30°C范围内性能稳定，无退化或损伤，确认其适用于第五代望远镜。
2026-06-18 astro-ph.IM
Extreme Multiplex Spectrograph: An efficient mechanical design for high-demanding requirements
XMS是一台多通道宽视场摄谱仪，设计用于3.5米卡拉尔-阿尔托望远镜的主焦点。该仪器由四个象限组成，每个象限包含一个摄谱仪通道。创新的机械设计-在概念/初步阶段-已经实施以：1）最小化通道之间的间隔以实现最大填充因子; 2）应对非常约束的空间和质量总体要求; 3）实现非常严格的对准公差; 4）在大的温度偏移下提供透镜自定心; 5）提供包括4000个狭缝（边缘薄于100μ）的掩模。本文概述了这种极具挑战性的机械设计。
2010-08-06 astro-ph.IM
Status of the Medium-Sized Telescope for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列（Cherenkov Telescope Array，CTA）是下一代地面伽马射线天文观测站的国际项目，能量范围从20 GeV到300 TeV。核心能量范围内的灵敏度将由多达40个中型望远镜（MST）主导。具有12米直径反射器的Davies-Cotton类型的MST目前处于原型阶段。一个全尺寸的机械望远镜结构已经在柏林组装完成。该望远镜部分配备了不同的反射镜原型，目前正在测试和评估其性能特征。将给出一份关于MST样机的望远结构、驱动组件和光学系统的详细报告。
2015-09-04 astro-ph.IM
A multi-functional fiber positioning system for Extremely Large Telescopes
本文提出一种面向极大望远镜多目标光谱观测的光纤定位系统概念设计，通过多ADC、倾斜镜及四自由度机械结构在弯曲焦面上工作，并结合目标分配算法实现约80-100%的瞄准效率。
2025-09-21 astro-ph.IM
Building Medium Size Telescope Structures for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列（CTA）是能量范围从20 GeV到300 TeV的地基伽马射线天文学的未来仪器。它的灵敏度将超过当代实验的$\sim$ 10倍，由三种尺寸的望远镜提供便利。核心能量区的性能将由具有12米直径反射器的中型望远镜主导。在柏林建造了望远镜结构的全尺寸机械原型。正在评估原型的性能，并进行优化，其中包括促进组装程序和大规模生产的可能性。我们介绍了从原型到预生产望远镜的发展现状，这些望远镜将部署在最终地点。
2016-10-10 astro-ph.IM
Actuator Development at IAAT for the Cherenkov Telescope Array Medium Size Telescopes
切伦科夫望远镜阵列（CTA）将成为TeV伽马射线天文学的未来天文台。为了提高灵敏度并扩大能量覆盖范围，使之超出现有设施的能力，其设计概念的特点是采用了三种不同大小级别的望远镜。根据H.E.S.S.的经验，第二阶段，蒂宾根天文和天体物理研究所（IAAT）为CTA中型望远镜（MST）的镜面控制系统开发执行器。这项工作的目标是在所有环境条件下的耐用性，高精度和机械稳定性。到目前为止，已经开发了几个版本，并对相应的原型进行了广泛的测试。在这方面的贡献，我们最新的设计修订建议的CTA MST。
2016-10-05 astro-ph.IM
Design and Realization of the LST Main Structure for the Cherenkov Telescope Array
Max Planck Institut für Physik（马克斯·普朗克物理研究所）；Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules (LAPP)（阿讷西粒子物理实验室）；Institut de Física d'Altes Energies (IFAE)（高能物理研究所）；Universidad de Jaén（哈恩大学）
本文介绍了CTA的LST主结构设计，其为超轻量级以实现快速定位，可承受极端环境，LST-1已运行，另有三台在建，由多国机构合作完成。
2026-08-18 astro-ph.IM
Single-Mirror Small-Size Telescope structure for the Cherenkov Telescope Array
来自波兰、瑞士和德国的科学机构联盟已经提出了一个单镜小型（1 M-SST）戴维斯-科顿望远镜，用于切伦科夫望远镜阵列（CTA）的南部天文台。该望远镜有一个直径4米的反射镜，并将配备一个基于盖革雪崩光电二极管（APD）的全数码相机。这种设计对于CTA来说特别有趣，因为它代表了SST的非常简单，可靠和廉价的解决方案。本文介绍了1 M-SST望远镜的机械结构及其驱动系统的设计和特点。我们还讨论了有限元方法分析的结果，以证明设计符合CTA规范和科学目标。此外，我们报告的原型望远镜结构在克拉科夫核物理研究所PAS的建设的现状。
2013-07-16 astro-ph.IM
An RFSoC-based F-engine for ARGOS
Institute of Astrophysics, Foundation for Research and Technology Hellas（希腊研究基金会天体物理研究所）
本文为ARGOS演示阵列设计并验证了基于RFSoC的射电干涉仪第一级数字信号处理系统，利用HLS实现1-3 GHz频段的数字化、信道化、延迟与复增益校正，并通过Effelsberg望远镜脉冲星观测证明了其性能。
2025-11-08 astro-ph.IM
The Optical and Mechanical Design for the 21,000 Actuator ExAO System for the Giant Magellan Telescope: GMagAO-X
GMagAO-X是近第一个光ExAO日冕仪25.4米GMT。它是为GMT的折叠端口上的插槽而设计的。为了满足严格的ExAO拟合和伺服误差要求（<90 nm rms WFE），GMagAO-X必须具有21，000个驱动器DM，能够实现>2KHz的校正速度。为了最大限度地减少波前/分段活塞误差，GMagAO-X在振动隔离台上有一个干涉光束组合器，作为“21，000致动器平行DM”的一部分。活塞误差由全息色散条纹传感器（HDFS）检测。除了日冕仪，它还有一个日冕仪后Lyot低阶WFS（LLOWFS）来检测非公共路径（NCP）误差。LLOWFS驱动非公共路径DM（NCP DM）以校正那些NCP错误。GMagAO-X在可见光和/或近红外波段获得高对比度科学和波前传感。在这里，我们介绍了我们成功的外部审查（9月。2021）CoDR光学机械设计，满足GMagAO-X的顶级科学要求，符合GMT仪器要求，只需要COTS部件。
2022-08-15 astro-ph.EP astro-ph.IM
Design of a 7m Davies-Cotton Cherenkov telescope mount for the high energy section of the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列是研究甚高能伽马射线的下一代地面观测站。它将提供一个数量级更高的灵敏度和更大的角分辨率比目前的系统，以及增加的能量范围（20 GeV至300 TeV）。对于该范围的高能量部分，阵列必须覆盖相对较大的区域。为此，建造直径约为7米的切伦科夫望远镜是正在研究的一个选择。我们提出了一个创新的设计戴维斯棉花安装这样的望远镜，切伦科夫望远镜阵列规格内，并评估其机械和光学性能。支架是一种网状结构，由钢管和张紧的钢丝组成，设计为三个主要部分，可在现场组装。在这项工作中，我们展示了安装的结构特点和光学像差在焦平面的三个选项的镜面尺寸所造成的安装变形，由于风和重力。
2013-03-19 astro-ph.IM
The impact of geometric distortions in multiconjugate adaptive optics astrometric observations with future extremely large telescopes
天体测量学是推动未来超大望远镜多共轭自适应光学（MCAO）系统需求的主要科学案例之一。这些仪器的衍射极限点扩散函数（PSF）小，信噪比（SNR）高，保证了微弧秒级的天体测量精度。然而，光学畸变必须尽可能低，以实现高要求的天体测量要求。除了静态失真，光学机械不稳定性导致天体测量误差，这可能是天体测量误差预算的主要贡献者。本文介绍了分析，在设计层面上，光学机械不稳定性的影响时，加上光学表面的不规则性，由于制造过程。本文分析了一个在极大望远镜中应用的典型的多共轭自适应光学中继器。光线追迹模拟结合蒙特卡罗方法被用来估计的几何结构和幅度的场失真所造成的光学设计。我们考虑了畸变对MCAO修正的影响，表明只要通过光学设计和制造获得相应的精度，就有可能达到微弧秒的天体测量精度。我们预测，对于单历元观测，天体测量误差低于50 $μ$，可以达到曝光时间为2分钟，提供约100颗恒星可用于消除五阶失真。尽管仪器不稳定性会引起时变失真，但这种性能对于多历元观测是可再现的。
2019-05-08 astro-ph.IM
Development of the opto-mechanical design for ICE-T
ICE-T（国际康科迪亚探索者望远镜）是一个双60厘米f/1.1光度机器人望远镜，安装在视差支架上，将在南极漫长的夜晚在Dome C运行，旨在研究系外行星和宿主恒星的活动。众所周知，南极高原是世界上最好的观测地点之一，因为所有波长的天空透明度和低闪烁噪声。由于极端恶劣的环境条件（最低平均温度为-80 $^\circ$ C），最佳设计所采用的标准确实具有挑战性。在这里，我们提出的策略，我们已经采取到目前为止，以满足机械和光学的要求。
2009-09-24 astro-ph.IM astro-ph.SR
MEMS practice, from the lab to the telescope
微机电系统（MEMS）技术可以在有利的规模经济范围内提供具有优异性能的可变形反射镜（DM）。基于MEMS的大型天文自适应光学系统，如双子座行星成像仪，即将上线。作为MEMS DM的最终用户，我们讨论了我们在微镜方面的十年实践，从检测和表征器件到在实验室中评估其性能。我们还展示了MEMS波前校正的天空与“村庄”AO系统上的1米望远镜，包括开环控制和可见光成像。我们的工作证明了天文自适应光学MEMS技术的成熟。
2012-02-08 astro-ph.IM
Precision stellar radial velocity measurements with FIDEOS at the ESO 1-m telescope of La Silla
我们目前的委托和早期科学计划的FIDEOS，新的高分辨率中阶梯光栅摄谱仪在智利天主教大学天文工程中心开发，最近安装在ESO 1米望远镜的拉西拉。该仪器在420-800 nm可见光谱范围内提供光谱分辨率R = 43，000，在V波段达到极限星等11。径向速度测量的精度由八边形光纤的光馈送、适当的机械隔离、热稳定性和同步波长校准来保证。目前，该仪器在连续几个晚上的观测中达到了= 8 m/s的径向速度稳定性。
2018-04-20 astro-ph.IM
Some problems of developing astrophysical equipment and combining it with optical telescopes
本文针对SAO RAS的Zeiss-1000和BTA光学望远镜，利用新研发的“望远镜分析仪”研究其精度特性与图像质量，涉及指向校正、彗差轴定位等，还探讨了BTA主镜热变形及波前像差校正等问题。
2025-02-13 astro-ph.IM
An outdoor test facility for the Cherenkov Telescope Array mirrors
切伦科夫望远镜阵列（CTA）计划成为一个甚高能伽马射线天文观测站，将由几十个望远镜组成，反射面超过10000米$^2$。这些望远镜的反射镜将由一组小平面组成。CTA联盟正在测试不同的技术解决方案，以快速和具有成本效益的方式生产轻质镜面。它们中的大多数涉及复合结构，其在实际观察条件下的行为尚未得到充分测试。在阿根廷（San Antonio de los Cobres [SAC]，3600 m a.s.l）的CTA候选场地之一建造了一个室外测试设施，以监测暴露于当地大气条件给定时间段的这些面的光学和机械性能。在这项工作中，我们介绍了2013年开始的第一个中型望远镜（MST）镜面监测活动的初步结果。
2013-07-18 astro-ph.IM
A Condition Monitoring Concept Studied at the MST Prototype for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列（CTA）是一个未来的地面伽马射线观测站，将为探测能量超过几十GeV的伽马射线提供前所未有的灵敏度和角分辨率。与现有文书（如H.E.S.S.，MAGIC和VERITAS）将通过分别在北半球和南半球安装两个扩展望远镜阵列来提高灵敏度。大量计划中的望远镜（总数超过100台）促使对单个望远镜应用预测性维护技术。为此目的，考虑机械望远镜结构和驱动系统（电机、齿轮）的恒定和自动状态监测。状态监测系统的目的是在发生严重错误之前及早发现退化情况;它应有助于确保长期运行并减少观测站的维护工作。我们提出的方法，中型望远镜（MSTs）的结构和驱动系统的状态监测。总体概念已经在柏林CTA的MST原型上开发和测试。所使用的传感器，联合数据采集系统，可能的分析方法（如操作模态分析，OMA和实验模态分析，EMA）和第一性能结果进行了讨论。
2019-08-06 astro-ph.IM
Prototyping of 6.2-mm-Pitch Fiber Positioner Modules for Stage-V Telescope Instrumentation
École Polytechnique Fédérale de Lausanne（洛桑联邦理工学院）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；University of California, Irvine（加州大学尔湾分校）
本文通过原型设计和定量评估，验证了6.2毫米间距光纤定位器模块（包括三叶草型和独立驱动型）的可行性，解决了微型化带来的机械和控制挑战，并展示了其满足下一代望远镜高密度多目标光谱观测需求的能力。
2026-05-27 astro-ph.IM
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
Optimum telescope focal ratios for microlens-to-fiber coupled integral field spectrographs
我们描述了最佳的望远镜焦距比的两个元素，三个表面，远心图像传输微透镜光纤耦合积分场单元内的微光学制造和光学像差的约束。我们从第一原理出发建立了微光学系统光学参数的广义解析描述。我们发现，光学性能，包括所有的像差，设计约束的分析模型，只考虑球面像差和衍射匹配的光线跟踪软件，如Zemax优化的设计的+/-4%。分析模型不需要任何妥协的可用清晰的光圈;约90%的六边形微透镜的机械孔径可用于光收集。以f/3.5馈电的200μm芯光纤的最佳望远镜f比在f/7和f/12之间。我们发现最佳的望远镜的焦比的变化作为光纤芯直径和光纤输入光束速度的函数。f/8的望远镜焦比将支持最大范围的光纤直径（100至500μm）和光纤注入速度（f/3至f/5）。望远镜和小透镜耦合光纤的优化与高效率专用巡天望远镜的设计相关，并且与通过引入聚焦宏观光学器件以匹配仪器输入要求来改造现有设施相关。
2022-04-19 astro-ph.IM
Opto-mechanical designs for the HARMONI Adaptive Optics systems
HARMONI是一种可见光和近红外积分场摄谱仪，配备了两个互补的自适应光学系统，完全集成在仪器内。单共轭AO（SCAO）系统在有限的天空覆盖范围内提供高性能，激光层析AO（LTAO）系统在非常高的天空覆盖范围内提供AO校正。虽然可变形反射镜执行实时校正的大气扰动位于望远镜本身，该仪器包含一套国家的最先进的和创新的波前传感器系统。激光制导星敏感器（LGSS）位于仪器的入口处，并由二向色分束器馈送，而用于LTAO和SCAO的各种自然制导星敏感器位于科学焦平面附近。我们目前的光机械结构和设计，在PDR的水平，这些波前传感器系统。
2018-06-29 astro-ph.IM
Structural, thermal and optical tolerance analysis of SHARP, a near infrared spectrograph for next generation telescope
INAF - Osservatorio Astronomico di Brera（意大利国家天体物理研究所 - 布雷拉天文台）；Politecnico di Milano（米兰理工大学）；INAF - Osservatorio Astronomico d’Abruzzo（意大利国家天体物理研究所 - 阿布鲁佐天文台）；INAF - Osservatorio Astronomico di Padova（意大利国家天体物理研究所 - 帕多瓦天文台）；INAF - Osservatorio Astronomico di Capodimonte（意大利国家天体物理研究所 - 卡波迪蒙特天文台）；INAF - IASF（意大利国家天体物理研究所 - 空间天体物理学研究所）；Università degli Studi di Padova（帕多瓦大学）
研究对用于下一代望远镜的近红外光谱仪SHARP进行结构-热-光学性能分析，用Ansys模拟热过程，用Zemax OpticStudio分析光学性能，结果表明其能在满足机械和热约束下实现光学性能目标，为低温天文仪器开发提供框架。
2026-07-24 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
Historic evolution of the optical design of the Multi Conjugate Adaptive Optics Relay for the Extremely Large Telescope
自2009年底A阶段结束以来，用于极大望远镜的多共轭自适应光学中继器的光学设计经历了许多修改。这些修改是由于望远镜设计的演变，性能模拟的结果越来越准确，以及望远镜和客户仪器的光机接口的变化。此外，根据光学制造评估反馈，光学设计相对于以前的版本进行了全局简化。整合、调整、可访问性和维护问题在其发展的最后阶段的设计调整中也发挥了关键作用。本文旨在描述光学设计发展中最重要的步骤，其基本原理一直是拥有一个可行的和强大的仪器，满足所有的要求和接口。在广泛的探索可能的解决方案，所有提出的设计都符合高层次的科学要求，有关的最大残余波前误差和几何失真的出口端口。这项十年一次的工作的成果是在2016年B阶段启动时选择作为基线的设计，随后在调整和维护方面的要求和投入之后进行了轻微修改。
2019-03-18 astro-ph.IM
Camera design and performance of the prototype Schwarzschild-Couder Telescope for the Cherenkov Telescope Array
Schwarzschild-Couder望远镜（SCT）是切伦科夫望远镜阵列中中型望远镜的候选技术，切伦科夫望远镜阵列是下一代甚高能伽马射线天文学的地面天文台。SCT采用了一种新颖的双镜设计，与传统的基于单镜碟光学的切伦科夫望远镜相比，有望在视场和图像分辨率方面有所改善。为了与改进的光学分辨率相匹配，相机必须克服在低功耗下的高通道数和密度的挑战性要求。目前在原型SCT上调试和测试的原型相机是基于毫米级SiPM像素和定制高密度数字化仪ASIC（TARGET）开发的，可提供跨越2.7度视场的1600个像素，同时能够采样纳秒光子脉冲。它的机械设计允许升级到11，328像素，覆盖8度视野，并展示了该技术的全部潜力。该相机于2018年安装在望远镜上。我们将介绍它的设计和性能，包括第一次光数据。
2019-09-30 astro-ph.IM
The Optical System for the Large Size Telescope of the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列（CTA）的大尺寸望远镜（LST）被设计为达到20 GeV的阈值能量。LST光学系统由一个直径为23 m、焦距为28 m的抛物面主镜组成。反射器盘被分割成198个六边形，1.51米的平面到平面镜。考虑到机械结构的阴影，总有效反射面积约为368 m $^2$。镜子具有夹层结构，由2.7 mm厚的玻璃板、60 mm厚的铝蜂窝和背面的另一玻璃板组成，并且具有约47 kg的总重量。使用溅射沉积技术施加5层涂层来产生镜面，并且镜面在峰值处达到$\sim$ 94%的反射率。在操作期间，通过使用致动器、CMOS相机和参考激光器的主动反射镜控制系统来主动对准反射镜小面。每个镜面都带有一个CMOS相机，它测量望远镜相机目标上光轴参考激光的光斑位置。每个镜面的两个驱动器和万向节通过专门设计的接口板分别固定到碟形空间框架的三个相邻关节。
2015-08-30 astro-ph.IM
Prime Focus Instrument of Prime Focus Spectrograph for Subaru Telescope
主焦点摄谱仪（PFS）是一种新的光学/近红外多光纤摄谱仪设计，用于8.2米斯巴鲁望远镜的主焦点。PFS将使用2394根光纤覆盖1.3度直径视野，以补充Hyper SuprimeCam（HSC）的成像能力。PFS的主聚焦单元称为主聚焦仪器（PFI），它提供了与斯巴鲁望远镜顶部结构的接口，还容纳了眼镜蛇光纤定位器所在的光学工作台。此外，采集和引导（A&G）相机、光纤定位器系统、电缆包装、基准光纤、照明器和观察器、现场元件和遥测系统位于PFI内部。PFI的机械结构经过特殊设计，使其偏转与HSC宽视场校正器（WFC）的偏转充分匹配，因此光纤将在所需精度范围内在观测过程中保持在目标上。
2014-08-12 astro-ph.IM
The structure monitoring of the MST prototype of CTA
切伦科夫望远镜阵列（CTA）是下一代地基伽马射线天文台。观测台将由两个阵列组成，一个位于南半球（智利帕拉纳尔），另一个位于北半球（西班牙加那利岛），覆盖观测范围内的整个天空。计划有100多台望远镜运行长达30年，这促使开发了对单个望远镜的连续状态监测。监测的主要目标是在发生严重损坏之前检测退化和故障。考虑了两种方法：结构监测系统，其中的望远镜的本征频率和它们的阻尼率的测量和监测;和驱动监测，其中的旋转部件的功率谱测量在望远镜运动。该结构监测概念系统于2018年底和2019年应用于柏林CTA的中型望远镜（MST）原型，并在这里展示了第一批结果。该系统在望远镜结构保持不变的期间表现出合理的稳定性。该系统还能够检测机械变化，例如摄像机支撑结构的钢丝绳的张力变化。结构监测系统的成功实施支持了在所有未来的MST中实施该系统的决定。
2020-12-16 astro-ph.IM
The Photodetector Plane of the 4m Davies Cotton Small Size Telescope for the Cherenkov Telescope Array
成像大气切伦科夫望远镜（IACTs）的光电探测器平面目前采用光电倍增管（PMT）。尽管PMT的量子效率在最近几年有了令人印象深刻的提高，但它们在伽马天文学领域应用的主要限制之一--不可能在月光下工作--仍然存在。事实上，过量的光线会导致相机明显和更快的老化。固态检测器，特别是盖革模式雪崩光电二极管（G-APD）代表了克服这种限制的有价值的替代解决方案，如FACT实验（第一个G-APD切伦科夫望远镜）在现场所证明的。它们可以被认为是一种更有前途的长期方法，可以很容易地被新一代相机和切伦科夫望远镜阵列（CTA）采用。我们在这里描述的4米戴维斯棉花CTA小尺寸望远镜，其中大面积G-APD耦合到非成像光集中器的相机的光电探测器平面（PDP）的计划。PDP包括1296个光电传感器、偏置和前置放大级、控制电子设备以及机械支撑和防水外壳。我们与滨松开发了一种新的大面积六边形G-APD，面积为93.6 mm^2。该G-APD被分成4个通道，在前置放大级之后将其相加，以保持信号的可接受的时间特性。将讨论该器件用于50 μ m和100 μ m微单元尺寸的表征，并与其他非定制光电探测器进行比较。
2013-07-10 astro-ph.IM
The Transient Optical Sky Survey Data Pipeline
瞬态光学巡天（TOSS）是一种自动化的地面望远镜系统，专门用于搜索光学瞬态事件。小型望远镜管安装在一个跟踪，半赤道框架与一个单一的极轴。每个固定的赤经望远镜都记录在赤经上重叠的连续曝光。夜间观测产生每个十亿分之一波段内固定场的时间序列图像。我们描述了TOSS数据管道，包括用于图像校准，物体检测和识别，天体测量和差分测光的自动化例程。夜间观测的时间序列在数据库中为每个十年波段积累。尽管机械系统的成本不高，但2009-2010年观测活动的结果证实了该系统产生令人满意的精度的光变曲线的能力。通过识别与基线变异性的偏差，可以从单个时间序列中提取瞬态。
2012-10-04 astro-ph.IM
Technical requirements flow-down for the concept design of the novel 50-meter Atacama Large Aperture Submm Telescope (AtLAST)
本文介绍50米级AtLAST望远镜概念设计，说明其宽视场、高频扫描及主动面等需求如何由科学目标分解为光学、结构与机械方案。
2024-08-21 astro-ph.IM
Developments of a new mirror technology for the Cherenkov Telescope Array
甚高能伽马射线切伦科夫望远镜阵列观测站将由大约100个大小不同的大气切伦科夫成像望远镜组成，总反射面积约为10，000米$^2$。在这里，我们提出了一种新的技术，用于生产IACT镜，已在核物理研究所PAS在波兰克拉科夫。镜子是由冷塌陷的前反射铝涂层面板和后面板与铝间隔。每块玻璃板由两块玻璃板组成，中间夹有一层玻璃纤维，用于加固结构，防止机械损伤。反射镜结构是开放式的，不需要封闭式设计中所需的完美密封。它防止水被困在里面，并使镜子适当的通风。为中型CTA望远镜生产的全尺寸六边形原型反射镜将与最近的全面光学和耐久性测试结果一起提交。他们的设计将与INP PAS开发的早期技术进行比较，该技术使用刚性平坦开放式支撑结构，反射层通过将涂层玻璃面板冷塌陷到模内铸造球形环氧树脂层而制成。
2015-09-04 astro-ph.IM
Measurements of Antenna Surface for Millimeter-Wave Space Radio Telescope
在建造空间射电望远镜时，天线表面必须使用低噪声系数和高机械强度的材料。我们提出了两个候选人的天线表面材料的反射性能的测量结果，用于在一个新的毫米波天文卫星，ASTRO-G安装在射电望远镜。为了估计卫星预计轨道中热环境波动造成的退化量，对两种备选材料，即铜箔碳纤维增强塑料和涂铝碳纤维增强塑料进行了热循环试验。在热循环测试期间的某些点，通过使用41-45 GHz频带的辐射计精确测量表面的反射损耗。在这两种候选物中，在热循环测试后在表面上出现裂纹，其中裂纹的数量密度随着热循环的进行而增加。反射损耗也随裂纹数密度的增加而增加。然而，铜箔表面的损耗在等效寿命结束时满足ASTRO-G的要求，而铝涂层表面的损耗甚至在循环结束之前就超过了要求中的最大值。
2011-01-29 astro-ph.IM
A data-scientific noise-removal method for efficient submillimeter spectroscopy with single-dish telescopes
对于使用地基单碟望远镜的亚毫米光谱学，消除来自地球大气和仪器的噪声贡献是必不可少的。为此，我们提出了一种基于数据科学方法的新方法。其关键技术是统计矩阵分解，自动分离的天文发射线的信号从漂移噪声成分的快速采样（1- 10 Hz）的时间序列谱的位置切换（PSW）观测获得。由于所提出的方法不应用两组噪声数据之间的减法（即，源上和源外光谱），它将观测灵敏度提高了$\sqrt{2}$倍。它还减少了人为信号，如频谱上的基线波纹，这也可能有助于提高有效灵敏度。我们证明了这一改进，通过使用光谱数据的发射线对高红移星系观察与2毫米接收器上的50米大毫米望远镜（LMT）。由于所提出的方法是离线进行的，不需要额外的测量，它提供了一个即时的改进，减少到目前为止，与传统的方法的光谱。它还可以实现由未来50米级大型亚毫米单碟望远镜驱动的高效深度光谱学，其中通过机械天线或反射镜驱动的快速PSW观测难以实现。
2021-07-13 astro-ph.IM
Design of a prototype device to calibrate the Large Size Telescope camera of the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列是一个旨在探索电磁波谱最高能量区域的项目。两个阵列，每个半球一个，将覆盖从几十个GeV到几百个TeV的范围内的整个天空，提高灵敏度和角分辨率目前的操作阵列。2016年将在加那利群岛的拉帕尔马安装一个用于研究几十GeV以上伽马射线天文学的大型望远镜原型。LST相机由光电倍增管（PMT）阵列制成，需要在宽动态范围内进行精确和系统的校准。在这方面的贡献，我们提出了一个光学校准系统，由355 nm波长的激光器与400 ps的脉冲宽度，1 μ J的输出能量，高达4k Hz的重复率和一组中性密度过滤器，以获得广泛的光子强度，高达1000光电子/PMT，被发送到相机平面28米远。位于反射平面中心的校准盒漫射器后的光子数由光电二极管监测。激光器的稳定性和校准盒内的环境参数由多任务处理器检查，并将触发信号发送到相机数据采集系统。箱形框架的设计特别注意获得具有稳定光学和机械特性的坚固设备。
2015-08-27 astro-ph.IM
Tests & Calibration on Ultra Violet Imaging Telescope (UVIT)
ASTROSAT卫星任务中的紫外成像望远镜是一套远紫外（FUV; 130至180 nm），近紫外（NUV; 200至300 nm）和可见光波段（VIS; 320至550 nm）成像仪。ASTROSAT是印度的第一个多波长飞行任务。UVIT将在三个通道中同时对天空中选定的区域进行成像，观察年轻的恒星，星系，明亮的紫外线源。3个通道中的每一个中的FOV约为28弧分。所得UV图像中的目标角分辨率优于1.8弧秒（对于可见光通道优于2.0弧秒）。两台相同的Ritchey-Chretien配置的望远镜（T1，T2）（主镜直径为375 mm）收集天体辐射，并通过滤光轮机构上的可选滤光片馈送到探测器系统; FUV和NUV通道的滤光轮中有光栅，用于无狭缝低分辨率光谱学。3个通道中每个通道的检测器系统基本相同。一台望远镜在FUV通道成像，其他望远镜在NUV和VIS通道成像。每台望远镜上的一次性可打开的机械盖在部署后也起着遮阳的作用。我们将介绍对这两台望远镜进行的光学测试和校准。文中还介绍了工程模型的振动试验和热真空试验结果。
2012-08-23 astro-ph.IM
Perspectives With The GCT End-to-end Prototype Of The Small-Sized Telescope Proposed For The Cherenkov Telescope Array
在切伦科夫望远镜阵列（CTA）的框架内，GCT（伽马射线切伦科夫望远镜）团队正在建造一个双镜望远镜，作为CTA小尺寸望远镜的原型之一。该望远镜基于Schwarzschild-Couder（SC）光学设计，这是地基切伦科夫天文学的创新解决方案，它允许紧凑的望远镜结构，轻质大视场（FoV）相机，并在整个FoV上实现良好的角分辨率。我们回顾了望远镜的不同机械和光学组件。为了满足他们的需求，巴黎原型车将在2016年运行数周。在这个框架内，估计的预期性能的原型已经取得了，基于蒙特卡罗模拟。特别是在高夜空背景（NSB）的背景下，蟹状星云的可观测性。
2016-10-05 astro-ph.HE astro-ph.IM
SPIRou: the near-infrared spectropolarimeter/high-precision velocimeter for the Canada-France-Hawaii telescope
SPIRou是一个近红外埃歇尔分光偏振计和高精度速度计，正在建造中，作为加拿大-法国-夏威夷望远镜的下一代仪器。它的设计涵盖了一个非常宽的同时近红外光谱范围（0.98-2.35 μm），分辨率为73.5K，提供了低质量恒星的非偏振和偏振光谱，径向速度（RV）精度为1米/秒。SPIRou的主要科学目标是探测低质量恒星周围可居住的超级地球，并研究磁场如何影响恒星/行星形成。在2014年春季成功完成最终设计审查后，SPIRou目前正在建设中，计划于2017年底看到第一盏灯。我们提出了SPIRou的光学和机械设计的关键方面的概述。
2014-06-26 astro-ph.IM
