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記者23日從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校近代物理系“核探測與核電子學(xué)國家重點實驗室”王堅課題組經(jīng)過兩年的攻關(guān)，攻克了紅外觀測微弱信號檢測、高增益靈敏放大、暗流及背景噪聲抑制、高真空低溫封裝、高精度數(shù)字鎖相放大等關(guān)鍵技術(shù)，成功地研制出紅外光譜掃描的天光背景測量裝置。相關(guān)成果日前發(fā)表在該領(lǐng)域知名期刊《JATIS》上，同時申請專利并獲得授權(quán)。

紅外觀測是天文研究的重要手段。長久以來，受限于優(yōu)良臺址和探測器的缺乏，我國紅外天文研究發(fā)展嚴(yán)重落后。隨著我國天文研究領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展，中國天文界擁有紅外天文觀測能力的愿望也更加迫切。近期我國多項大型光學(xué)紅外天文觀測設(shè)備項目獲得天文界支持，為了保證這些大型設(shè)備建設(shè)成功后，能順利高效地開展紅外觀測儀器的研制和紅外天文觀測研究，必須對相關(guān)候選站址進(jìn)行紅外天光背景的測量。在紅外波段的天光背景輻射強(qiáng)度很大程度上限制著紅外望遠(yuǎn)鏡及其他觀測設(shè)備的一些重要性能，如巡天深度、能夠觀測的極限星等、天文成像系統(tǒng)曝光時間等。

2.5—5微米是熱紅外波段的開始，是地面觀測的重要窗口所在區(qū)域。由于天光背景強(qiáng)度極其微弱，探測器輸出信號低于nA量級，研究團(tuán)隊采用鎖相放大技術(shù)成功提取出淹沒在噪聲中的信號；為了降低探測器暗電流的影響，探測器制冷到-150℃以下；為了克服由于儀器帶來的背景熱噪聲，進(jìn)行了適應(yīng)低溫的斬波器和光學(xué)設(shè)計。為了克服地面大氣的吸收效應(yīng)，地基紅外望遠(yuǎn)鏡只能從若干大氣窗口進(jìn)行觀測。研究團(tuán)隊根據(jù)探測器在2.5—5微米波段上高響應(yīng)的性能，利用線性可變?yōu)V波片在此波段線性可變的特點，研制出了此波段上連續(xù)掃描觀測的紅外天光背景測量儀。