近红外积分视场光谱仪关键技术方法的研究

Infrared astronomy is the branch of astronomy and astrophysics that studies astronomical objects visible in infrared (IR) radiation. In recent years, infrared astronomy has become a major field of science due to the rapid advances in infrared detector technology, large ground based telescopes and space telescope.Most of these telescopes will adopt the Near InfraRed Spectrograph. The NIRSpec with IFU will operate over a wavelength range of 0.6 to 5 microns, and play a key role with the high spacee resolution and spectro resolution performance to study the first galaxies formed after the Big Bang.This project mainly aim to develop the near infrared integral field unit technology, the test system,and to develop related technology to the construction of large instruments for extremly large telescope.

随着一批空间望远镜陆续投入使用和一批地基4到10米级远镜的建成标志着红外天文学的发展步入了它的黄金时代。正在筹建的地基极大望远镜TMT和空间望远镜JWST都配置了近红外积分视场光谱仪。配以积分视场单元的近红外三维光谱仪，以其特有的高空间分辨率和高空间覆盖率性能，在研究高红移星系的物理性质和动力学结构、第一缕曙光等方面发挥着关键作用。本项目主要开展工作在近红外波段（0.8～2.5微米）积分视场单元技术方法的研究，建立近红外积分视场单元技术的实验系统和测试系统。本课题研究的近红外三维光谱仪也是南极望远镜和我国将来自主研制极大望远镜不可或缺的终端仪器技术。

随着红外技术的发展，红外天文学正在成为实测天文学的最重要领域之一。因为地球大气不但吸收天体的红外辐射，而且由于它具有一定的温度(约300K)，其自身的热辐射对探测工作、特别是对波长大于5微米的观测，会造成极强的背景噪声。本项目主要搭建近红外积分视场的实验测试系统和验证系统，在此基础上进行焦面仪器的红外背景测试和抑制方法的研究。为抑制背景噪声，整套系统将放置在密封的制冷真空箱中，工作波段为近红外波段，需考虑非成像杂散光方面的影响，分为两类分别研究。本项目主要开展工作在近红外波段（2～5.5微米）积分视场单元技术方法的研究，建立近红外积分视场单元技术的实验系统和测试系统。近红外积分视场三维光谱技术-像切割器的研制、极端低温度环境下系统的装配、系统和环境热噪声的分析和抑制、环境杂散光等是本项研究的关键技术。本课题研究的近红外三维光谱仪也是南极望远镜和我国将来自主研制极大望远镜不可或缺的终端仪器技术。