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暗能量光谱仪中体积相位全息光栅的综合测量
摘要： 暗能量光谱仪（DESI）是一项第四阶段的地面暗能量实验，将部署于梅亚尔4米望远镜上，用于研究宇宙膨胀历史。在大规模多路复用光纤光谱仪时代，DESI通过能同时获取360至980纳米波段5000条光谱的设计，将推动光纤光谱技术的发展极限。该仪器采用三通道光谱仪组，其中体相位全息（VPH）光栅提供色散功能。劳伦斯伯克利国家实验室生产了36块VPH光栅并评估其性能。我们展示了这批VPH光栅的生产设计及测试方案，验证了入射角、面积加权效率与波前误差（WFE）。现场还专门搭建了测试装置来评估光栅性能。测量数据显示：红光与近红外光栅的面积加权效率一致性极高（均方根偏差2%），蓝光光栅为6.2%；各波段的波前误差测量结果也高度一致。综合评估表明这些VPH光栅符合DESI性能要求，已获准进行集成安装。
关键词： 暗能量，技术：光谱学，仪器：光谱仪
更新于2025-09-04 15:30:14
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利用SPHERE对HR 3549 B进行特征描述
摘要： 目标：本研究旨在对A0型场星HR 3549的低质量伴星进行特征分析。方法：我们利用甚大望远镜（VLT）的SPHERE仪器近红外分支（IFS和IRDIS）以成像模式观测HR 3549B，其中IFS采用YJ波段配置，IRDIS使用H波段。同时通过IRDIS长缝光谱模式获取了中分辨率光谱。数据采用专为该仪器定制的SPHERE GTO专用管线进行处理，并运用PCA和TLOCI等算法降低散斑噪声。结果：伴星在IRDIS和IFS中均清晰可见。我们获得了四个不同波段的测光数据及该伴星的天体测量位置?；谔焯宀饬拷峁啡掀湮刻焯?，并对其轨道参数作出限制。尽管仍存在若干不确定性，我们估算该系统年龄约100-150百万年，由此推得伴星最可能质量为40-50木星质量，有效温度约2300-2400K。通过与模板光谱对比，表明该伴星光谱类型介于M9与L0之间，与其在颜色-星等图中的位置相符。
关键词： 技术：成像光谱学、行星系统、方法：数据分析、仪器：光谱仪
更新于2025-09-04 15:30:14
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探测器系统中增益变化校准的新方法
摘要： 对围绕晚型恒星运行的宜居行星进行凌日光谱观测时，需要在凌日/食期间保持波长间高度相对的分光光度精度。分光光度信号不仅受波前误差导致的图像移动和形变影响，还受探测器系统电学波动的干扰。这些随时间变化的成分与凌日信号耦合后，会扭曲凌日光谱中对大气成分的测量结果。本研究提出通过开发密集孔径光谱技术（可获取恒星-行星系统的多重光谱）来校准探测器系统中的时变成分，从而提升分光光度精度的新方案。由于被目标天体光照亮的像素群（即科学像素）可通过平均运算平滑像素间差异，最终仅保留科学像素共有的时变成分。此外，考虑到探测器平面与孔径平面存在光学共轭关系，孔径掩模能完全阻隔进入冗余像素的天文光。利用冗余像素重建共有时变成分并将其降为随机项后，我们将配备中红外探测器系统的密集孔径光谱仪应用于"起源太空望远镜"等大型空间低温望远镜。研究表明：该系统几乎达到光子噪声极限性能，在60次凌日观测条件下，可探测到10秒差距外M型恒星周围类地行星通过凌日光谱和次食观测显示的吸收特征。因此，本方法有助于测量近邻凌日宜居候选行星的宜居性及生物特征信号。
关键词： 技术：光谱学；行星与卫星：大气层；方法：数据分析；行星与卫星：类地行星；仪器：光谱仪
更新于2025-09-04 15:30:14