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紫外-真空紫外成像光谱仪校准技术研究

2020-08-03孙红胜孙广尉王加朋张玉国李世伟翟思婷

应用光学 2020年4期

孙红胜,孙广尉,王加朋,张玉国,李世伟,翟思婷

(北京振兴计量测试研究所,北京 100074)

引言

在世界各国的空间科学研究中,真空紫外辐射作为测量对象具有显著的应用意义和使用价值[1-2]。许多物质如O、N2、O2和O+的主要特征谱线均体现在真空紫外波段。这些特征谱线是了解电离层大气物质的主要手段,通过在全球范围对大气物质受到激发引起的气辉和极光现象进行观测,就能够获取大气电离层中微观成分的组成,进而反算出大气电离层的环境参数,其中包含气体温度、气体密度等。

真空紫外成像光谱仪的快速发展,得益于航天科技的快速发展和空间科学技术的强烈需求。真空紫外成像光谱仪同时获取空间目标在真空紫外波段的光谱特性和图像特性,实现光谱与图像的融合测量,具有显著优点[3-5]。进而,世界上众多国家均利用发射到太空中的真空紫外成像光谱仪,努力开展地球、太阳系乃至整个宇宙的观测工作。

成像光谱仪通过一系列光学组件,实现光能的收集和分光,再利用探测设备采集获取不同光谱能量,并通过扫描的形式实现图像获取,进而得到被测目标的几何图像信息和被测目标的光谱信息[6]。典型的成像光谱仪包含入缝、准直系统、分光系统、会聚系统等模块[7-9]。紫外-真空紫外成像光谱仪由于波段范围覆盖真空紫外波段,具有不同于可见光与红外波段的特殊性,因此所使用的光学元件、分光部件等都需进行特殊设计。……

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